Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe is de golflengte van een EM -golf gerelateerd aan zijn energie?

De golflengte van een elektromagnetische (EM) -golf is omgekeerd evenredig met zijn energie. Dit betekent dat:

* Kortere golflengten komen overeen met hogere energie.

* Langere golflengten komen overeen met lagere energie.

Deze relatie wordt beschreven door de volgende vergelijking:

e =hc/λ

Waar:

* e is de energie van het foton (in joules)

* h is de constante van Planck (6.626 x 10^-34 j · s)

* c is de snelheid van het licht in een vacuüm (3 x 10^8 m/s)

* λ is de golflengte van de EM -golf (in meters)

Dit is waarom deze relatie bestaat:

* fotonen: EM -golven bestaan ​​uit pakketten energie genaamd fotonen.

* Dualiteit van golfdeeltjes: Licht vertoont zowel golfachtige als deeltjesachtige eigenschappen.

* Energy kwantisatie: De energie van een foton is direct gerelateerd aan de frequentie, die omgekeerd evenredig is met zijn golflengte. Dit betekent dat een foton met een kortere golflengte een hogere frequentie heeft en daarom meer energie draagt.

Voorbeelden:

* gammastralen: Deze hebben de kortste golflengten en de hoogste energieën in het EM -spectrum.

* radiogolven: Deze hebben de langste golflengten en laagste energieën in het EM -spectrum.

Toepassingen:

Deze relatie is voor veel gebieden van fundamenteel belang:

* spectroscopie: Analyseren van de golflengten van licht uitgestoten of geabsorbeerd door stoffen om hun samenstelling te identificeren.

* Astrophysics: Het bestuderen van de golflengten van licht van sterren en sterrenstelsels om hun temperatuur, samenstelling en beweging te bepalen.

* Medische beeldvorming: Het gebruik van verschillende golflengten van licht om medische aandoeningen te diagnosticeren en te behandelen.

Kortom, hoe korter de golflengte van een EM -golf, hoe meer energie het draagt.