Hvordan bestemmes energien fra en EM -bølge?

* Plancks forhold: Det grundlæggende forhold mellem energi (E) og frekvens (F) for en EM -bølge er givet af Plancks forhold:

e =h * f

hvor:

* E er energien i fotonen (et kvante af lys)

* H er Plancks konstante (ca. 6,626 x 10^-34 joule-sekunder)

* f er hyppigheden af ​​EM -bølgen

* frekvens og bølgelængde: Frekvens og bølgelængde er omvendt proportional. Dette betyder, at en højere frekvens svarer til en kortere bølgelængde og omvendt. Forholdet er:

c =f * λ

hvor:

* C er lysets hastighed i et vakuum (ca. 3 x 10^8 meter i sekundet)

* λ er bølgelængden af ​​EM -bølgen

Derfor kan du bestemme energien fra en EM -bølge af:

1. måling af sin frekvens: Brug en enhed som et spektrometer eller en frekvenstæller til at bestemme frekvensen af ​​bølgen.

2. måling af dens bølgelængde: Brug en enhed som et diffraktionsgitter eller et interferometer til at bestemme bølgelængden af ​​bølgen.

3. ved hjælp af Planck's relation: Når du kender frekvensen eller bølgelængden, kan du bruge Plancks forhold til at beregne bølgenes energi.

Eksempel:

Lad os sige, at du har en EM -bølge med en frekvens på 10^14 Hz. Brug af Plancks forhold:

E =(6,626 x 10^-34 j * s) * (10^14 Hz) =6,626 x 10^-20 j

Denne energiforværd svarer til energien fra en enkelt foton i den EM -bølge.

Vigtig note: Energien fra en EM -bølge er direkte proportional med dens frekvens. Dette betyder, at bølger med højere frekvens (som gammastråler) bærer mere energi end lavere frekvensbølger (som radiobølger). Dette er grunden til, at visse typer stråling, som røntgenstråler og gammastråler, er farlige, da de kan deponere betydelig energi i levende væv.