Como a energia de um fóton está relacionada à sua frequência e comprimento de onda?
A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua frequência e inversamente proporcional ao seu comprimento de onda. Esta relação é descrita pela seguinte equação:
e =hν =hc/λ Onde:
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e é a energia do fóton (medido em joules)
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h é constante de Planck (aproximadamente 6,626 x 10^-34 Joule-Segunds)
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ν é a frequência do fóton (medido em Hertz ou ciclos por segundo)
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c é a velocidade da luz no vácuo (aproximadamente 3 x 10^8 metros por segundo)
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λ é o comprimento de onda do fóton (medido em metros)
Explicação: *
Frequência mais alta, maior energia: A equação mostra que a energia é diretamente proporcional à frequência. Um fóton com uma frequência mais alta terá uma energia mais alta.
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comprimento de onda mais curto, maior energia: Como a velocidade da luz é constante, a frequência e o comprimento de onda estão inversamente relacionados (maior frequência significa comprimento de onda mais curto). Portanto, um comprimento de onda mais curto também corresponde a um fóton de energia mais alto.
Exemplo: Se um fóton tiver uma frequência de 10^15 Hz, sua energia poderá ser calculada da seguinte forma:
E =hν =(6,626 x 10^-34 j · s) * (10^15 Hz) =6,626 x 10^-19 Joules
Essa relação é fundamental para entender vários fenômenos na física, incluindo o efeito fotoelétrico, a radiação do corpo negro e o comportamento da radiação eletromagnética.