Hvordan påvirker størrelsen på bølgelængde dens energiniveau?

* længere bølgelængder har lavere energi. Tænk på radiobølger, der har meget lange bølgelængder og bærer lav energi.

* kortere bølgelængder har højere energi. Tænk på gammastråler, der har ekstremt korte bølgelængder og bærer meget høj energi.

Her er grunden til, at dette forhold eksisterer:

* bølgepartikel dualitet: Lys fungerer som både en bølge og en partikel (foton). Energien fra en foton er direkte proportional med dens frekvens (hvor mange bølger passerer et punkt pr. Sekund).

* Forholdet mellem bølgelængde og frekvens: Bølgelængde og frekvens er omvendt relateret. Jo kortere bølgelængde, jo højere er frekvensen. Dette betyder, at en kortere bølgelængde også betyder en højere energifoton.

Formel:

Forholdet mellem bølgelængde (λ), frekvens (v) og energi (E) på en foton er beskrevet af følgende ligning:

E =Hν =hc/λ

Hvor:

* e er energien i fotonen

* h er Plancks konstante (6.626 x 10^-34 j s)

* v er hyppigheden af ​​bølgen

* C er lysets hastighed (3 x 10^8 m/s)

* λ er bølgelængden af ​​bølgen

i enklere termer: Forestil dig en bølge som en række toppe og trug. Hvis toppe er tættere sammen (kort bølgelængde), skal bølgen svinge hurtigere (højfrekvens) for at passe flere bølger ind i det samme rum. Denne hurtigere svingning betyder, at mere energi bæres af bølgen.

Eksempler:

* Radiobølger: Lange bølgelængder, lav frekvens, lav energi.

* Mikrobølger: Kortere bølgelængder end radiobølger, højere frekvens, højere energi.

* Synligt lys: En række bølgelængder, hvor rød har den længste og violet den korteste. Rødt lys har lavere energi end violet lys.

* ultraviolet (UV) lys: Kortere bølgelængder end synligt lys, højere frekvens, højere energi.

* røntgenstråler: Endnu kortere bølgelængder end UV, højere frekvens, meget højere energi.

* Gamma Rays: De korteste bølgelængder og højeste frekvenser i det elektromagnetiske spektrum, der bærer den højeste energi.