光子エネルギー計算機とは？
このツールは、光子の振動数からその1個が持つエネルギーを、量子力学の基本式 \(E = hf\)（h はプランク定数）を用いて計算します。物理学の普遍的な関係式に基づくため、国や地域を問わずどこでも同じように使えます。結果はSI単位のジュール（J）と、原子・分子・量子スケールの計算で扱いやすい電子ボルト（eV）の両方で表示します。
使い方
光子の振動数をヘルツ（Hz）で入力します。5e14 のような指数表記（5 × 10¹⁴ Hz）も利用できます。「計算」を押すと、ジュールと電子ボルトで光子エネルギーが表示されます。X線やガンマ線のように振動数が高いほど光子のエネルギーは大きく、電波のように振動数が低いほどエネルギーは非常に小さくなります。
計算式の解説
光子のエネルギーは振動数に正比例します：$$E = h \times f$$プランク定数は \(h = 6.62607015 \times 10^{-34}\) ジュール秒で固定されています。ジュールを電子ボルトに換算するには、結果を電気素量 \(1.602176634 \times 10^{-19}\) クーロンで割ります。1 eV は、1ボルトの電位差を通過した電子が得るエネルギーに等しいためです。
計算例
振動数 \(f = 5 \times 10^{14}\) Hz の緑色の光の場合：$$E = 6.62607015 \times 10^{-34} \times 5 \times 10^{14} = 3.313 \times 10^{-19} \text{ J}$$となります。これを \(1.602176634 \times 10^{-19}\) で割ると約 2.068 eV となり、可視光の光子としては典型的なエネルギーです。
よくある質問
プランク定数とは？ 光子のエネルギーとその振動数を結びつける、量子力学の基本定数です。値は \(6.62607015 \times 10^{-34}\) J·s と定義されています。
THz や GHz で入力できますか？ まずヘルツに換算してください。\(1 \text{ THz} = 1 \times 10^{12} \text{ Hz}\)、\(1 \text{ GHz} = 1 \times 10^{9} \text{ Hz}\) です。換算後の値を入力します（例：1e12）。
なぜ電子ボルトでも表示するのですか？ 原子・量子物理学では、光子のエネルギーはジュールで表すと極めて小さな値になります。電子ボルトを使うことで、より読みやすく、慣習的なスケールで把握できます。
