Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is de wiskundige relatie tussen frequentie en energie?

De wiskundige relatie tussen frequentie en energie wordt beschreven door de vergelijking van Planck :

e =hν

Waar:

* e is de energie van een foton (gemeten in joules)

* h is de constante van Planck (ongeveer 6,626 x 10⁻³⁴ j · s)

* ν (uitgesproken als "nu") is de frequentie van de elektromagnetische straling (gemeten in Hertz, Hz, die cycli per seconde is)

Deze vergelijking vertelt ons dat:

* Energie is recht evenredig met de frequentie. Dit betekent dat naarmate de frequentie toeneemt, de energie ook toeneemt.

* de constante van Planck is de constante van evenredigheid. Het relateert de energie van een foton tot zijn frequentie.

Implicaties van de vergelijking van Planck:

* Hogere frequentiestraling heeft meer energie. Dit is de reden waarom ultraviolet licht zonnebrand kan veroorzaken, terwijl infraroodstraling warm aanvoelt.

* De energie van een foton kan worden berekend als de frequentie bekend is. Dit is essentieel bij het begrijpen van het gedrag van licht en andere elektromagnetische straling.

Voorbeelden:

* radiogolven hebben zeer lage frequenties en dus lage energieën.

* röntgenfoto's hebben zeer hoge frequenties en dus hoge energieën.

* zichtbaar licht valt ergens tussenin, met verschillende kleuren die overeenkomen met verschillende frequenties en energieën.

Belangrijke opmerking:

Hoewel de vergelijking van Planck de relatie beschrijft tussen frequentie en energie voor fotonen, is het belangrijk om te onthouden dat het concept van frequentie breder is en van toepassing is op andere soorten golven, zoals geluidsgolven. De relatie tussen frequentie en energie is echter specifiek voor elektromagnetische straling, die bestaat uit fotonen.