什么是能量转波长计算器？
本工具基于普朗克–爱因斯坦关系式，将光子的能量换算为对应的波长。由于能量与波长成反比，高能光子（如 X 射线）波长极短，而低能光子（如无线电波）波长则很长。只需输入以电子伏特（eV）或焦耳（J）表示的能量值，即可立即得到以纳米和米为单位的波长，以及光子的频率。
使用方法
在输入框中填入光子能量，选择单位（eV 或 J），计算器便会返回相应的波长。在原子物理、光学和粒子物理中，电子伏特更为常用；而焦耳是国际单位制（SI）单位。以纳米表示的结果便于判断光子位于电磁波谱的哪个区段——可见光的波长大约在 380–750 nm 之间。
公式详解
波长由 \(\lambda = hc / E\) 给出，其中 \(h\) = 6.62607015×10⁻³⁴ J·s 为普朗克常数，\(c\) = 2.99792458×10⁸ m/s 为光速。若能量以 eV 输入，则先乘以 1.602176634×10⁻¹⁹ J/eV 换算为焦耳。频率则由 \(\nu = E / h\) 求得。
$$\lambda = \frac{h\,c}{\text{Energy (eV)} \times 1.602176634\times10^{-19}} \times 10^{9}\ \text{nm}$$
计算实例
假设一个光子的能量为 2.0 eV。换算为焦耳：\(2.0 \times 1.602176634\times10^{-19} = 3.204\times10^{-19}\ \text{J}\)。于是 $$\lambda = \frac{6.62607015\times10^{-34} \times 2.99792458\times10^{8}}{3.204\times10^{-19}} \approx 6.199\times10^{-7}\ \text{m} = 约 620\ \text{nm}$$——属于橙红色可见光。
常见问题
为什么波长与能量成反比？ 因为乘积 \(hc\) 是一个常数，能量增大必然导致波长缩短。
针对 eV 有什么快捷公式？ 一个实用的近似式是 \(\lambda(\text{nm}) \approx 1239.84 / E(\text{eV})\)。
这个公式适用于任何光子吗？ 适用——伽马射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都遵循同一关系式。
