طاقة الفوتون

الخطوة 1: فهم المعادلات الأساسية. طاقة الفوتون (E) ترتبط بالتردد (f) عبر معادلة بلانك: E = h × f، حيث h هو ثابت بلانك (6.626 × 10⁻³⁴ جول·ثانية). كما ترتبط بالطول الموجي (λ) عبر علاقة التردد: f = c / λ، حيث c سرعة الضوء (3 × 10⁸ م/ث). وبالتالي يمكن حساب الطاقة باستخدام أي من المدخلات.

الخطوة 2: إدخال البيانات المتاحة. في هذه الآلة الحاسبة، يمكنك إدخال التردد (بوحدة هرتز) أو الطول الموجي (بوحدة متر) أو قيمة الطاقة مباشرة. إذا أدخلت قيمتين، ستقوم الآلة بحساب القيمة الثالثة. على سبيل المثال، إذا أدخلت التردد والطول الموجي، ستتحقق من تطابقهما مع العلاقة c = f λ.

الخطوة 3: تفسير النتائج. بعد إدخال القيم، تقوم الآلة بحساب الطاقة بوحدة الجول. يمكن تحويلها إلى إلكترون فولت (eV) بقسمة الناتج على 1.602 × 10⁻¹⁹. تذكر أن طاقة الفوتون تتناسب طردياً مع تردده وعكسياً مع طول موجته. كلما زاد التردد، زادت الطاقة، والعكس صحيح.

الخطوة 4: تطبيقات عملية. هذه الحسابات مهمة في فيزياء الكم، والتحليل الطيفي، والخلايا الشمسية، وأشعة الليزر. على سبيل المثال، لحساب طاقة فوتون الضوء المرئي (طول موجي 500 نانومتر) نستخدم E = hc/λ، فينتج حوالي 3.97 × 10⁻¹⁹ جول (2.48 إلكترون فولت).