L'électromagnétisme traite de l'interaction entre les photons qui constituent les ondes lumineuses et les électrons, les particules avec lesquelles ces ondes lumineuses interagissent. Spécifiquement, les ondes lumineuses ont certaines propriétés universelles, y compris une vitesse constante, et émettent également de l'énergie, bien que souvent à très petite échelle.

L'unité fondamentale de l'énergie en physique est le Joule ou Newton-mètre. La vitesse de la lumière dans un aspirateur est de 3 × 10 ^{8 m /sec, et cette vitesse est le produit de la fréquence de toute onde lumineuse en Hertz (nombre d'ondes lumineuses, cycles, par seconde) et de la longueur de vagues individuelles en mètres. Cette relation est normalement exprimée comme:}

c = ν × λ

Où ν, la lettre grecque nu, est la fréquence et λ, la lettre grecque lambda, représente la longueur d'onde.

Pendant ce temps, en 1900, le physicien Max Planck a proposé que l'énergie d'une onde lumineuse soit directement à sa fréquence:

E = h × ν

Ici, h, de façon appropriée, est connu comme La constante de Planck et a une valeur de 6.626 × 10 ^{-34 Joule-sec.}

Pris ensemble, cette information permet de calculer la fréquence en Hertz lorsqu'on lui donne de l'énergie en Joules et inversement.

Étape 1: Résoudre la fréquence en termes d'énergie

Parce que c = ν × λ, ν = c /λ.

Mais E = h × ν, donc

E = h × (c /λ).

Etape 2: Déterminer la fréquence

Si vous obtenez explicitement ν, passez à l'étape 3. Si vous avez λ, divisez c par cette valeur déterminer ν.

Par exemple, si λ = 1 × 10 ^{-6 m (proche du spectre de la lumière visible), ν = 3 × 10 8/1 × 10 - 6 m = 3 x 10 14 Hz.}

Etape 3: Résoudre pour l'énergie

Multiplier la constante de Planck, h, par ν pour obtenir la valeur de E.

Dans cet exemple, E = 6.626 × 10 ^{-34 Joule-sec × (3 × 10 14 Hz) = 1,988 x 10 -19 J.}

Astuce

L'énergie à petite échelle est souvent exprimé en électrons-Volts, ou eV, où 1 J = 6,242 × 10 ^{18 eV. Pour ce problème, alors, E = (1,988 × 10 -19) (6,242 × 10 18) = 1,241 eV.}