Er hyppigheden af ​​en bølge relateret til energifoton?

Ja, hyppigheden af ​​en bølge er direkte relateret til en foton energi. Dette forhold er grundlæggende for arten af ​​lys og elektromagnetisk stråling. Her er sammenbruddet:

* bølgepartikel dualitet: Lys udviser både bølge-lignende og partikellignende egenskaber. Vi kan beskrive det som en bølge med en frekvens (hvor mange bølgekrammer passerer et punkt pr. Sekund) og bølgelængde (afstanden mellem kamre). Vi kan også beskrive det som en strøm af partikler kaldet fotoner.

* Plancks forhold: Max Planck opdagede, at energien fra en foton er direkte proportional med dens frekvens. Dette forhold udtrykkes af følgende ligning:

e =Hν

Hvor:

* e er energien i fotonen (målt i joules)

* h er Plancks konstante (ca. 6,63 x 10^-34 joule-sekunder)

* v (Nu) er bølgenes hyppighed (målt i Hertz eller cykler pr. Sekund)

implikationer:

* Højere frekvens, højere energi: En foton med en højere frekvens bærer mere energi. Dette er grunden til, at ultraviolet lys (højere frekvens) kan forårsage solskoldninger, mens infrarød lys (lavere frekvens) giver varme.

* Elektromagnetisk spektrum: Det elektromagnetiske spektrum, der inkluderer radiobølger, mikrobølger, infrarød, synligt lys, ultraviolet, røntgenstråler og gammastråler, er arrangeret i rækkefølge af stigende frekvens (og derfor stigende fotonenergi).

* Lysets kvante karakter: Dette forhold understreger lysets kvante karakter. Energi overføres ikke kontinuerligt, men i diskrete pakker kaldet fotoner.

I resumé bestemmer hyppigheden af ​​en bølge direkte energien fra en foton. Dette forhold er en hjørnesten i moderne fysik og forklarer mange af de observerede egenskaber ved lys og anden elektromagnetisk stråling.