Last updated: Apr 28, 2024

Photonenenergie Rechner

Q: Wie hoch ist die Energie eines Photons mit der Wellenlänge 450 nm?

Die Energie dieses Photons ist 2,75 eV . Um zu diesem Ergebnis zu kommen: Finde die Frequenz : Teile die Geschwindigkeit des Lichts durch die Wellenlänge: f = 3E9 m/s/4,50E-7 m = 666,2E12 Hz = 666,2 THz Multipliziere die Frequenz mit der Planckschen Konstante: E = h × f = 666E12 Hz × 6,626E-34 m²·kg/s = 4,41E-19 J Dividiere dieses Ergebnis durch die Ladung des Elektrons, e , um die Energie in Elektronenvolt zu erhalten: E [ev] = E [J]/e = 2,75 eV Das war's! Read more

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Plancksche Gleichung Wie man die Energie eines Photons berechnet Rechner für die Energie eines Photons FAQs

Mit diesem Photonenenergie-Rechner kannst du die Beziehung zwischen der Wellenlänge und der Frequenz des Photons und seiner Energie erkunden. Im Text findest du heraus, wie man die Energie eines Photons berechnet und wie die Plancksche Gleichung lautet.

Plancksche Gleichung

Das Licht scheint für uns einen wellenförmigen Charakter zu haben. Es wird gebeugt, gestört und gebrochen. Auf mikroskopischer Ebene wird es jedoch von einem winzigen Energiequant namens Photon getragen. Die Energie eines Photons hängt allein von seiner Wellenlänge oder Frequenz ab. Da sich Licht mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, können wir entweder die Frequenz oder die Wellenlänge verwenden, um es zu beschreiben. Mit dem Wellenlängen Rechner kannst du die Beziehung zwischen Wellenlänge und Frequenz untersuchen.

Um auf die Photonen zurückzukommen: Was ist ihre Energie? Die Energie eines einzelnen Photons ist eine winzige Zahl, die durch die Plancksche Gleichung bestimmt wird. Die Plancksche Gleichung setzt die Frequenz eines Photons mit seiner Energie durch die Planck-Konstante $h$ in Beziehung:

\small h = 6,\!6261 \times 10^{-34}\ \text{J}\!\cdot\!\text{s}

Die Planck-Konstante wird in der Einheit (Energie)·(Zeit) angegeben, und du kannst sie dir als Umrechnungsfaktor von Energien in Frequenzen vorstellen.

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Wie man die Energie eines Photons berechnet

Die Plancksche Photoenergie-Gleichung lautet:

\small E = \frac{hc}{\lambda} = hf

wobei:

$E$ – die Energie eines Photons ist;
$h$ – die Planck-Konstante ist;
$c$ – die Geschwindigkeit des Lichts ist;
$λ$ – die Wellenlänge eines Photons ist; und
$f$ – die Frequenz eines Photons ist.

Diese Gleichung gibt uns die Energie eines einzelnen, unteilbaren Lichtquants an, und wir können uns Licht als eine Ansammlung von Teilchen vorstellen. Auch das Gegenteil ist der Fall. Teilchen wie Elektronen können wir als Wellen betrachten. Schau dir den De Broglie Wellenlänge Rechner 🇺🇸 an, um mehr über dieses Konzept zu erfahren.

Rechner für die Energie eines Photons

Die Energie eines einzelnen Photons ist eine kleine Zahl, da die Planck-Konstante extrem klein ist. Die Energie eines einzelnen Photons von grünem Licht mit einer Wellenlänge von 520 nm hat eine Energie von 2,38 eV. Mit dem Photonenenergie-Rechner kannst du die Beziehung zwischen der Energie eines Photons und seiner Frequenz oder Wellenlänge näher untersuchen.

FAQs

Wie kann ich die Energie eines Photons berechnen?

Um die Energie eines Photons zu berechnen, befolge diese einfachen Schritte:

Wenn du die Wellenlänge kennst, berechne die Frequenz mit der folgenden Formel:
f =c/ λ,
dabei ist c die Lichtgeschwindigkeit, f die Frequenz und λ die Wellenlänge.
Wenn du die Frequenz kennst oder sie gerade berechnet hast, kannst du die Energie des Photons mit der Planckschen Formel ermitteln:
E = h × f

dabei ist h die Plancksche Konstante: h = 6,62607015E-34 m² - kg/s
3. Denke daran, für alle Werte die gleichen Einheiten zu verwenden!

Welche Photonen sind die energiereichsten?

Photonen mit kürzerer Wellenlänge sind energiereicher: Eine kürzere Wellenlänge entspricht einer höheren Frequenz, und dank der Planckschen Formel E = h × f wissen wir, dass die Frequenz direkt proportional zur Energie ist.

Der Bereich des Spektrums, der die energiereichsten Photonen enthält, ist der Bereich der ionisierenden Strahlung. Vom extremen ultravioletten Licht bis zu den Röntgenstrahlen gelangen wir zu den Gammastrahlen, der energiereichsten Strahlung, die die Wissenschaft kennt.

Wie hoch ist die Energie eines Photons mit der Wellenlänge 450 nm?

Die Energie dieses Photons ist 2,75 eV. Um zu diesem Ergebnis zu kommen:

Finde die Frequenz: Teile die Geschwindigkeit des Lichts durch die Wellenlänge:

f = 3E9 m/s/4,50E-7 m = 666,2E12 Hz = 666,2 THz
Multipliziere die Frequenz mit der Planckschen Konstante:

E = h × f = 666E12 Hz × 6,626E-34 m²·kg/s = 4,41E-19 J
Dividiere dieses Ergebnis durch die Ladung des Elektrons, e, um die Energie in Elektronenvolt zu erhalten:

E [ev] = E [J]/e = 2,75 eV

Das war's!

Was sind die Photonenenergien im elektromagnetischen Spektrum?

Die Energien der Photonen im elektromagnetischen Spektrum sind sehr unterschiedlich:

Extrem niederfrequente Radiowellen haben Energien in der Größenordnung von femto-Elektronenvolt. Ihre Wellenlängen können Millionen von Metern erreichen!
„Normale“ Radiowellen (die von UKW-Sendern) haben Energien von Hunderten von Nanoelektronenvolt.
Das sichtbare Licht hat Energien von ≈1,5 eV bis 3,3 eV.
Röntgenstrahlen sind mindestens tausendmal energiereicher als sichtbares Licht und liegen im keV-Bereich.
Gammastrahlen, die energiereichste EM-Strahlung, hat Energien oberhalb von Megaelektronenvolt: Wenn sie auf ein Material treffen, sind Schäden sicher!