¿Qué es la calculadora de energía del fotón a partir de la frecuencia?
Esta herramienta calcula la energía que transporta un único fotón a partir de su frecuencia, aplicando la relación fundamental \(E = hf\), donde h es la constante de Planck. Se trata de una calculadora de física universal y válida en cualquier lugar: no depende de ningún país ni normativa. El resultado se muestra tanto en julios (la unidad del SI) como en electronvoltios (eV), una escala muy práctica para trabajar a nivel atómico, molecular y cuántico.
Cómo se utiliza
Introduce la frecuencia del fotón en hercios (Hz). Puedes emplear notación científica, por ejemplo 5e14 para \(5 \times 10^{14}\) Hz. Pulsa calcular para ver la energía del fotón en julios y en electronvoltios. Las frecuencias más altas (como las de los rayos X y los rayos gamma) producen fotones más energéticos, mientras que las frecuencias bajas (las ondas de radio) generan energías muy pequeñas.
La fórmula explicada
La energía de un fotón es directamente proporcional a su frecuencia:
$$E = h \times f$$La constante de Planck tiene un valor fijo de \(h = 6{,}62607015 \times 10^{-34}\) julios·segundo. Para convertir el resultado de julios a electronvoltios, divídelo entre la carga elemental, \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\) culombios, ya que 1 eV es la energía que adquiere un electrón al atravesar una diferencia de potencial de un voltio.
Ejemplo resuelto
Para la luz verde con \(f = 5 \times 10^{14}\) Hz:
$$E = 6{,}62607015 \times 10^{-34} \times 5 \times 10^{14} = 3{,}313 \times 10^{-19} \ \text{J}$$Al dividir entre \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\) se obtienen unos 2,068 eV, una energía característica de los fotones de luz visible.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la constante de Planck? Es una constante fundamental de la mecánica cuántica que relaciona la energía de un fotón con su frecuencia, con un valor definido de \(6{,}62607015 \times 10^{-34}\) J·s.
¿Puedo introducir la frecuencia en THz o GHz? Conviértela antes a hercios: \(1 \ \text{THz} = 1 \times 10^{12} \ \text{Hz}\) y \(1 \ \text{GHz} = 1 \times 10^{9} \ \text{Hz}\). Después introduce el valor (por ejemplo, 1e12).
¿Por qué se muestran también los electronvoltios? En física atómica y cuántica las energías de los fotones son diminutas expresadas en julios, así que el eV ofrece una escala más legible y de uso habitual.
