Sisu
Elektromagnetilisus käsitleb valguslainete ja elektronide moodustavate footonite koosmõju - osakesi, millega need valguslained interakteeruvad. Täpsemalt öeldes on kergetel lainetel teatavad universaalsed omadused, sealhulgas püsikiirus, ning need kiirgavad ka energiat, ehkki sageli väga väikeses mahus.
Füüsika peamine energiaühik on džaul ehk Newtoni meeter. Valguse kiirus vaakumis on 3 × 108 m / sek ja see kiirus on mis tahes valguslainete sageduse hertsides (valguslainete või tsüklite arv sekundis) ja selle üksikute lainete pikkus meetrites. Seda suhet väljendatakse tavaliselt järgmiselt:
c = ν × λ
Kus ν on kreeka täht nu sagedus ja λ, kreeka täht lambda tähistab lainepikkust.
Samal ajal tegi füüsik Max Planck 1900. aastal ettepaneku, et kerge laine energia oleks vahetult selle sagedusel:
E = h × ν
Siinkohal on h sobivalt tuntud kui Plancks-i konstant ja selle väärtus on 6,626 × 10-34 Joule-sek.
Kokkuvõttes võimaldab see teave arvutada sageduse hertsides, kui energiat antakse džaulides ja vastupidi.
1. samm: lahendage sagedus energia osas
Kuna c = ν × λ, ν = c / λ.
Aga E = h × ν, nii
E = h × (c / λ).
2. samm: määrake sagedus
Kui saate ν selgesõnaliselt, liikuge edasi 3. sammu juurde. Kui λ antakse, jagage c selle väärtusega, et määrata ν.
Näiteks kui λ = 1 × 10-6 m (nähtava valguse spektri lähedal), ν = 3 × 108/ 1 × 10-6 m = 3 x 1014 Hz.
3. samm: lahendage energia
Korrutage ν Plancks konstantsena, h, ν, et saada E väärtus.
Selles näites E = 6,626 × 10-34 Joule-sek × (3 × 1014 Hz) = 1,988 x 10-19 J.
Näpunäide
Energiat väikestes skaalades väljendatakse sageli elektronvoltides või eV, kus 1 J = 6,242 × 1018 eV. Selle probleemi jaoks E = (1,988 × 10-19 )(6.242 × 1018) = 1,241 eV.