Что такое калькулятор энергии фотона по частоте?
Этот инструмент вычисляет энергию, которую несёт один фотон, по его частоте, используя фундаментальное соотношение \(E = hf\), где h — постоянная Планка. Это универсальный физический калькулятор, который работает в любой стране — никаких региональных ограничений нет. Результат выводится сразу в двух единицах: в джоулях (единица СИ) и в электронвольтах (эВ), что удобно для расчётов в атомной, молекулярной и квантовой физике.
Как пользоваться калькулятором
Введите частоту фотона в герцах (Гц). Можно использовать экспоненциальную запись, например 5e14 для 5 × 10¹⁴ Гц. Нажмите «Рассчитать» — и вы увидите энергию фотона в джоулях и электронвольтах. Чем выше частота (как у рентгеновского и гамма-излучения), тем более энергичны фотоны; при низких частотах (радиоволны) энергия фотона совсем мала.
Разбор формулы
Энергия фотона прямо пропорциональна его частоте:
$$E = h \times f$$Постоянная Планка имеет фиксированное значение \(h = 6{,}62607015 \times 10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}\). Чтобы перевести результат из джоулей в электронвольты, нужно разделить его на элементарный заряд \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\ \text{Кл}\), ведь 1 эВ — это энергия, которую приобретает электрон, проходя разность потенциалов в один вольт.
Пример расчёта
Для зелёного света с частотой \(f = 5 \times 10^{14}\ \text{Гц}\):
$$E = 6{,}62607015 \times 10^{-34} \times 5 \times 10^{14} = 3{,}313 \times 10^{-19}\ \text{Дж}$$Разделив на \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\), получаем примерно 2,068 эВ — типичная энергия для фотонов видимого света.
Частые вопросы
Что такое постоянная Планка? Это фундаментальная константа квантовой механики, связывающая энергию фотона с его частотой. Её точное значение — \(6{,}62607015 \times 10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}\).
Можно ли вводить частоту в ТГц или ГГц? Сначала переведите её в герцы: \(1\ \text{ТГц} = 1 \times 10^{12}\ \text{Гц}\), а \(1\ \text{ГГц} = 1 \times 10^{9}\ \text{Гц}\). Затем введите полученное значение (например, 1e12).
Зачем показывать ещё и электронвольты? В атомной и квантовой физике энергии фотонов в джоулях получаются крошечными, поэтому эВ — более наглядная и привычная единица измерения.
