¿Qué es la calculadora de longitud de onda a energía?
Esta herramienta convierte la longitud de onda de la luz (o de cualquier radiación electromagnética) en la energía que transporta un único fotón. Se basa en la relación de Planck–Einstein, un pilar fundamental de la física cuántica. Como las longitudes de onda más cortas transportan más energía, esta conversión resulta imprescindible en campos como la espectroscopía, la fotoquímica, la astronomía y el diseño de láseres. La calculadora muestra la energía tanto en julios (J) como en electronvoltios (eV), la unidad más habitual a escala atómica.
Cómo utilizarla
Introduce la longitud de onda y elige su unidad: nanómetros (nm), micrómetros (µm), angstroms (Å) o metros (m). La calculadora convierte internamente tu valor a metros y, a continuación, aplica la fórmula. Pulsa calcular para obtener la energía del fotón al instante.
La fórmula explicada
La ecuación que rige el cálculo es $$E = \frac{h \cdot c}{\lambda}$$, donde:
\(h\) = constante de Planck = \(6{,}62607015 \times 10^{-34}\ \text{J}\cdot\text{s}\)
\(c\) = velocidad de la luz = \(299{.}792{.}458\ \text{m/s}\)
\(\lambda\) = longitud de onda en metros.
Al multiplicar h por c se obtiene un numerador de aproximadamente \(1{,}98645 \times 10^{-25}\ \text{J}\cdot\text{m}\). Al dividir entre la longitud de onda en metros se obtiene la energía en julios. Para pasar a electronvoltios, divide el valor en julios entre la carga elemental, \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\ \text{C}\).
Ejemplo resuelto
Tomemos luz verde con una longitud de onda de \(500\ \text{nm} = 5 \times 10^{-7}\ \text{m}\). Entonces $$E = \frac{6{,}62607015 \times 10^{-34} \times 299{.}792{.}458}{5 \times 10^{-7}} \approx 3{,}973 \times 10^{-19}\ \text{J}.$$ Al dividir entre \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\) obtenemos unos \(2{,}48\ \text{eV}\), un valor típico para los fotones de luz visible.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la energía es mayor en las longitudes de onda más cortas? La energía es inversamente proporcional a la longitud de onda, así que la luz azul y la ultravioleta transportan más energía por fotón que la luz roja o la infrarroja.
¿Qué es un electronvoltio? Un electronvoltio es la energía que adquiere un electrón al atravesar una diferencia de potencial de un voltio; resulta una unidad muy cómoda para las energías a escala atómica.
¿Funciona también con rayos X y ondas de radio? Sí. La relación se aplica a toda la radiación electromagnética; basta con introducir la longitud de onda correspondiente.
