Matematiskt uttrycks detta förhållande med följande ekvation:
E =hc/A
Där:
- E representerar fotonens energi i joule (J)
- h är Plancks konstant (ungefär 6,63 × 10^-34 Js)
- c är ljusets hastighet i vakuum (ungefär 3 × 10^8 meter per sekund)
- λ representerar fotonens våglängd i meter (m)
När energin ökar:
- Kortare våglängd:Fotonen skiftar till en kortare våglängd och upptar ett område med högre energi i det elektromagnetiska spektrumet. Till exempel kan ökad energi i synligt ljus producera ultraviolett ljus.
- Högre frekvens:Fotonens frekvens, som är omvänt proportionell mot våglängden, ökar när energin ökar. Högenergifotoner har högre frekvenser.
- Ökad intensitet:Om flera fotoner med högre energi sänds ut kan det resultera i ökad intensitet eller ljusstyrka hos ljuset.
Omvänt leder minskad energi till längre våglängder och lägre frekvenser. Att förstå detta energi-våglängdssamband är viktigt inom olika vetenskaps- och teknikområden, såsom optik, spektroskopi, astronomi och partikelfysik.