Hvad fortæller bølgelængden af ​​en EM -bølge os om dens energi?

* kortere bølgelængder svarer til højere energi. Tænk på gammastråler, der har de korteste bølgelængder og den højeste energi.

* længere bølgelængder svarer til lavere energi. Overvej radiobølger, der har de længste bølgelængder og den laveste energi.

Dette forhold er beskrevet af følgende ligning:

e =hc/λ

Hvor:

* e er energien i fotonen

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

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

* λ er bølgelængden af ​​EM -bølgen

i enklere termer:

Forestil dig en bølge som en række toppe og trug. Afstanden mellem to på hinanden følgende toppe (eller trug) er bølgelængden. Jo tættere toppene er, jo mere energi bærer bølgen.

Her er en analogi:

Tænk på et reb. Hvis du ryster det hurtigt, vil bølgerne på rebet være tæt sammen (kort bølgelængde) og have høj energi. Hvis du ryster den langsomt, spredes bølgerne (lang bølgelængde) og har lavere energi.

Betydningen af ​​dette forhold:

Dette forhold mellem bølgelængde og energi er grundlæggende for at forstå lysets opførsel og anden elektromagnetisk stråling. Det forklarer hvorfor:

* røntgenstråler Kan trænge lettere ind end synligt lys, da de har højere energi.

* mikrobølger bruges til at varme mad, da de har nok energi til at begejstre vandmolekyler.

* infrarød stråling er forbundet med varme, da den har lavere energi end synligt lys og kan forårsage molekylære vibrationer.

At forstå forholdet mellem bølgelængde og energi er afgørende for mange områder, herunder fysik, kemi og biologi.