A relação entre o comprimento de onda da luz e a quantidade de energia por fóton é inversamente proporcional . Isso significa:

* comprimentos de onda mais curtos correspondem a fótons de energia mais altos.
* comprimentos de onda mais longos correspondem a fótons de energia mais baixa.

Esta relação é descrita pela seguinte equação, conhecida como equação de Planck:

e =hc/λ

Onde:

* e é a energia de um fóton (em joules)
* h é constante de Planck (6,626 x 10⁻³⁴ j · s)
* c é a velocidade da luz no vácuo (3 x 10⁸ m/s)
* λ é o comprimento de onda da luz (em metros)

Veja como entender esse relacionamento:

* Frequência mais alta: A luz com um comprimento de onda mais curto tem uma frequência mais alta (porque as ondas estão mais próximas). Essa frequência mais alta significa que as ondas estão oscilando mais rapidamente, o que se traduz em um nível de energia mais alto por fóton.
* Frequência inferior: A luz com um comprimento de onda mais longo tem uma frequência mais baixa. Essa frequência mais baixa significa que as ondas estão oscilando menos rapidamente, levando a um nível de energia mais baixo por fóton.

Exemplos:

* raios gama têm comprimentos de onda extremamente curtos e, portanto, fótons de energia muito alta.
* ondas de rádio têm comprimentos de onda muito longos e, portanto, fótons de energia muito baixa.
* luz visível: As diferentes cores que vemos na luz visível correspondem a diferentes comprimentos de onda e níveis de energia. A luz violeta tem o menor comprimento de onda e energia mais alta, enquanto a luz vermelha tem o comprimento de onda mais longo e a menor energia.

Esse relacionamento inverso é fundamental para entender como a luz interage com a matéria. Ele explica fenômenos como o efeito fotoelétrico, onde fótons com energia suficiente podem derrubar elétrons dos átomos e a absorção e emissão de luz por moléculas.