Foton. Promieniowanie elektromagnetyczne – zadanie nr 1

Oblicz energię fotonu o częstotliwości 10¹⁵ Hz (promieniowanie ultrafioletowe). Stała Plancka h  = 6,626 ∙ 10^-34 J ∙ s.

Fotonem nazywamy pojedynczą porcję (kwant) promieniowania elektromagnetycznego, którego przykładem jest m.in. światło słoneczne oraz promieniowanie ultrafioletowe (zobacz: Definicja kwantu. Foton i jego energia). Z punktu widzenia mechaniki kwantowej (działu fizyki zajmującego się bardzo małymi obiektami np. elektronami, protonami) promieniowanie elektromagnetyczne traktuje się jako strumień fotonów przenoszących energię. Energię pojedynczego fotonu możemy obliczyć korzystając z poniższego wzoru:

$$E = h \hspace{.1cm} \nu$$

gdzie:
ν  – częstotliwość fotonu, oznaczana małą grecką literą ‘ni ’,
h  – stała Plancka, której wartość podano w treści zadania.

Ponieważ ν  oraz h  są znane, dlatego:

$$E = 6,\hspace{-.1cm}626 \cdot 10^{-34} \hspace{.1cm} \textrm{J} \cdot \textrm{s} \cdot 10^{15} \hspace{.05cm} \textrm{Hz} = 6,\hspace{-.1cm}626 \cdot 10^{-19} \hspace{.05cm} \textrm{J} \approx 6,\hspace{-.1cm}6 \cdot 10^{-19} \hspace{.05cm} \textrm{J}$$