Elektromagnetik handlar om samspelet mellan fotonerna som utgör ljusvågor och elektroner, de partiklar som dessa ljusvågor interagerar med. I synnerhet har ljusvågor vissa universella egenskaper, inklusive en konstant hastighet, och avger också energi, om än ofta i mycket liten skala.

Den grundläggande energienheten i fysik är Joule eller Newton-mätaren. Ljushastigheten i en vaccum är 3 × 10 8 m /sek, och denna hastighet är en produkt av vilken ljusvågs frekvens som helst i Hertz (antalet ljusvågor eller cykler per sekund) och längden på dess enskilda vågor i meter. Detta förhållande uttrycks normalt som:

c \u003d ν × λ

Där v, den grekiska bokstaven nu, är frekvens och λ, den grekiska bokstaven lambda, representerar våglängden.

Under tiden föreslog fysikern Max Planck att energin i en ljusvåg är direkt till dess frekvens:

E \u003d h × ν

Här är h, lämpligtvis, känt som Plancks konstant och har ett värde av 6.626 × 10 ^{-34 Joule-sec.}

Sammantaget möjliggör denna information att beräkna frekvens i Hertz när energi ges i Joules och omvänt.
Steg 1: Lös för frekvens i termer av energi

Eftersom c \u003d ν × λ, ν \u003d c /λ.

Men E \u003d h × ν, så

E \u003d h × (c /λ).
Steg 2: Bestäm frekvensen

Om du får v uttryckligen, gå vidare till steg 3. Om du får λ, dela c med detta värde för att bestämma v.

Till exempel, om λ \u003d 1 × 10 ^{-6 m (nära det synliga ljusspektrumet), ν \u003d 3 × 10 8/1 × 10 -6 m \u003d 3 x 10 "14 Hz.<", 3, [[br> Steg 3: Lös för energi}

Multiplicera v Plancks konstant, h, med ν för att få värdet på E.

I det här exemplet, E \u003d 6.626 × 10 ^{-34 Joule-sec × (3 × 10 14 Hz) \u003d 1,988 x 10 -19 J. Tips |}

Energi i små skalor uttrycks ofta som elektron-volt, eller eV, där 1 J \u003d 6,242 × 10 ^{18 eV. För detta problem är E \u003d (1.988 × 10 -19) (6.242 × 10 18) \u003d 1.241 eV.}