Footoni energia kalkulaator

Valguse kvantimine nõuab, et footoni energia on rangelt pöördvõrdeline selle lainepikkusega, nagu seda reguleerib Plancki-Einsteini seos E = hc/λ. See võrrand on spektroskoopia ja kvantfüüsika absoluutne alus. Isoleerides sageduse või lainepikkuse muutujaid, määratakse elektromagnetlaine täpne energeetiline olek, jõustades kosmiliste ja subatomaarsete interaktsioonide diskreetset, kvantiseeritud olemust.

Üks footon kannab nii vähe energiat, et džaulides tulevad ebamugavad arvud nagu 10⁻¹⁹ J, seega kasutavad füüsikud elektronvolti (eV) — energiat, mille üks elektron omandab 1-voldise pinge läbimisel. Valemis E = hc/λ peitub käepärane otsetee: kui lainepikkus on nanomeetrites, siis E(eV) ≈ 1240 / λ(nm). Pane sisse roheline valgus 530 nm juures ja saad umbes 2,3 eV footoni kohta — just selles mõne eV vahemikus, mis vastab keemiliste sidemete energiatele, ja seepärast ongi meie silmad arenenud seda nägema.

Einstein sai 1921. aasta Nobeli preemia mitte relatiivsusteooria, vaid selle mõistmise eest, et valgus lööb elektrone metallist välja üksnes siis, kui iga footon ületab energialävi — see on lainepikkuse, mitte heleduse küsimus. Pimestav punane lamp ei vabasta kunagi elektroni, mille nõrk ultraviolettkuma lööb kohe lahti, sest paljude madala energiaga footonite kokkukuhjamine lihtsalt ei liitu. Samal põhjusel pruunistab ja kahjustab UV-valgus nahka, samal ajal kui palju võimsam raadiosaatja jätab selle puutumata.