Qué hace la calculadora de longitud de onda a color y energía
Esta herramienta toma la longitud de onda de una onda de luz y devuelve dos cosas a la vez: el color visible al que corresponde esa longitud de onda (o una etiqueta como ultravioleta o infrarrojo cuando queda fuera de la banda visible) y la energía del fotón que transporta un solo fotón de esa luz, expresada tanto en electronvoltios (eV) como en julios (J). También indica la frecuencia correspondiente para que puedas verificar el resultado.
Cómo usarla
Introduce un valor de longitud de onda y elige su unidad — nanómetros (nm), micrómetros (µm), ångström (Å) o metros (m). Los nanómetros son la unidad más habitual para la luz visible, donde el ojo humano responde aproximadamente entre 380 nm y 750 nm. Envía el formulario y la herramienta convierte internamente tu entrada a metros, clasifica la banda de color y calcula la energía del fotón y la frecuencia.
La fórmula explicada
Cada resultado procede de tres relaciones exactas. La frecuencia f de una luz de longitud de onda λ es la velocidad de la luz c dividida por la longitud de onda:
$$f = \dfrac{c}{\lambda}$$La energía de un fotón es la constante de Planck h multiplicada por la frecuencia, lo que puede escribirse directamente en función de la longitud de onda:
$$E = h f = \dfrac{h c}{\lambda}$$Dividir ese valor en julios entre la carga elemental lo convierte a electronvoltios. Como el producto hc equivale a unos 1239.84 eV·nm, un atajo práctico para una longitud de onda dada en nanómetros es:
$$E(\text{eV}) = \dfrac{1239.84}{\lambda\,(\text{nm})}$$Las constantes utilizadas son la velocidad de la luz c = 299,792,458 m/s, la constante de Planck h = 6.62607015 × 10⁻³⁴ J·s y 1 eV = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J.
Ejemplo resuelto
Toma luz verde a λ = 550 nm, que son 550 × 10⁻⁹ m. La frecuencia es 299,792,458 ÷ (5.5 × 10⁻⁷) ≈ 5.451 × 10¹⁴ Hz, es decir, unos 545 THz. La energía del fotón es (6.62607015 × 10⁻³⁴ × 299,792,458) ÷ (5.5 × 10⁻⁷) ≈ 3.612 × 10⁻¹⁹ J. Al dividir entre 1.602176634 × 10⁻¹⁹ se obtienen unos 2.254 eV. Como 550 nm está entre 500 y 565 nm, la banda de color es verde.
Preguntas frecuentes
¿Por qué una longitud de onda más corta significa más energía? La energía del fotón es inversamente proporcional a la longitud de onda (E = hc/λ), así que una longitud de onda menor da una energía mayor. Por eso la luz ultravioleta y los rayos X son más energéticos, y más dañinos, que la luz roja o infrarroja.
¿Son exactos los límites de las bandas de color? No. La percepción humana del color es continua y varía de una persona a otra, así que los bordes del espectro visible (unos 380 nm y 750 nm) y las divisiones entre violeta, azul, cian, verde, amarillo, naranja y rojo son aproximaciones convencionales, no límites físicos precisos.
¿Qué pasa si mi longitud de onda está fuera de 380–750 nm? La herramienta sigue calculando la frecuencia y la energía del fotón, y etiqueta la luz como ultravioleta (por debajo de unos 380 nm) o infrarroja (por encima de unos 750 nm), ya que esas longitudes de onda son luz real pero invisible para el ojo humano.
