E =hf

In deze vergelijking:

- E vertegenwoordigt de energie van de EM-golf in joules (J).

- h vertegenwoordigt de constante van Planck, die gelijk is aan 6,626 × 10⁻³⁴ joule per seconde (J/s).

- f vertegenwoordigt de frequentie van de EM-golf in hertz (Hz), wat het aantal oscillaties of cycli is dat de golf in één seconde voltooit.

Volgens deze vergelijking is de energie van een EM-golf recht evenredig met de frequentie ervan. Dit betekent dat naarmate de frequentie van een EM-golf toeneemt, de energie ervan ook toeneemt. Omgekeerd, als de frequentie afneemt, neemt de energie af.

Deze relatie kan worden begrepen door de dualiteit van golven en deeltjes van licht en andere vormen van elektromagnetische straling te beschouwen. In de kwantummechanica wordt beschreven dat EM-golven zijn samengesteld uit afzonderlijke energiepakketjes die fotonen worden genoemd. Elk foton is geassocieerd met een bepaalde frequentie en energie. Hoe hoger de frequentie van het foton, hoe meer energie het vervoert.

Daarom hebben EM-golven met hogere frequenties fotonen met hogere energie, wat resulteert in een hogere totale energie van de golf. Aan de andere kant hebben EM-golven met lagere frequenties fotonen met lagere energie, wat leidt tot een lagere totale energie van de golf.

Deze relatie tussen frequentie en energie is belangrijk op verschillende gebieden van de natuurkunde, techniek en technologie, waaronder de studie van licht, kwantummechanica, radiogolven, microgolven en andere EM-verschijnselen. Het speelt ook een cruciale rol bij het begrijpen van het gedrag en de interacties van elektromagnetische golven in diverse toepassingen, zoals telecommunicatie, medische beeldvorming, teledetectie en energieproductie.