Qu'est-ce que le calculateur d'énergie d'un photon à partir de la fréquence ?
Cet outil détermine l'énergie transportée par un seul photon à partir de sa fréquence, grâce à la relation fondamentale \(E = hf\), où h désigne la constante de Planck. Il s'agit d'un calculateur de physique universel, valable partout — sans aucune restriction de pays ni de réglementation. Le résultat s'affiche à la fois en joules (l'unité du Système international) et en électronvolts (eV), une unité bien pratique pour les travaux à l'échelle atomique, moléculaire et quantique.
Comment l'utiliser
Saisissez la fréquence du photon en hertz (Hz). Vous pouvez recourir à la notation scientifique, par exemple 5e14 pour 5 × 10¹⁴ Hz. Lancez le calcul pour obtenir l'énergie du photon en joules et en électronvolts. Les fréquences élevées (comme les rayons X et les rayons gamma) donnent des photons plus énergétiques, tandis que les basses fréquences (les ondes radio) correspondent à des énergies très faibles.
La formule expliquée
L'énergie d'un photon est directement proportionnelle à sa fréquence :
$$E = h \times f$$La constante de Planck possède une valeur fixe : \(h = 6{,}62607015 \times 10^{-34}\) joule-seconde. Pour convertir le résultat des joules vers les électronvolts, divisez-le par la charge élémentaire, \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\) coulomb, puisque 1 eV correspond à l'énergie acquise par un électron soumis à une tension d'un volt.
Exemple concret
Pour une lumière verte de fréquence \(f = 5 \times 10^{14}\) Hz :
$$E = 6{,}62607015 \times 10^{-34} \times 5 \times 10^{14} = 3{,}313 \times 10^{-19} \text{ J}$$En divisant par \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\), on obtient environ 2,068 eV — une énergie typique pour les photons de la lumière visible.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que la constante de Planck ? C'est une constante fondamentale de la mécanique quantique qui relie l'énergie d'un photon à sa fréquence ; sa valeur définie est \(6{,}62607015 \times 10^{-34}\) J·s.
Puis-je saisir la fréquence en THz ou en GHz ? Convertissez d'abord en hertz : \(1 \text{ THz} = 1 \times 10^{12}\) Hz et \(1 \text{ GHz} = 1 \times 10^{9}\) Hz. Saisissez ensuite la valeur (par exemple 1e12).
Pourquoi afficher aussi les électronvolts ? En physique atomique et quantique, les énergies des photons sont infimes lorsqu'elles sont exprimées en joules ; l'électronvolt offre donc une échelle plus lisible et plus usuelle.
