Die Gleichung für Photonenenergie ist
E = h c λ {\displaystyle E={\frac {hc}{\lambda }}}
Wobei E Photonenenergie ist, h die Planck-Konstante ist, c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist und λ die Wellenlänge des Photons ist. Da h und c beide Konstanten sind, ändert sich die Photonenenergie E in umgekehrter Beziehung zur Wellenlänge λ.
Um die Photonenenergie in Elektronenvolt zu finden, ist die Gleichung unter Verwendung der Wellenlänge in Mikrometern ungefähr
E (eV) = 1.2398 λ (µm) {\displaystyle E{\text{ (eV)}}={\frac {1.,2398}{\mathrm {\lambda } {\text {(µm)}}}}
Daher beträgt die Photonenenergie bei einer Wellenlänge von 1 µm, der Wellenlänge der nahen Infrarotstrahlung, ungefähr 1,2398 eV.
Da c λ = f {\displaystyle {\frac {c}{\lambda }}=f}, wobei f Frequenz ist, kann die Photonenenergiegleichung vereinfacht werden
E = h f {\displaystyle E=hf}
Diese Gleichung wird als Planck-Einstein-Beziehung bezeichnet. Das Ersetzen von h durch seinen Wert in J⋅s und f durch seinen Wert in Hertz ergibt die Photonenenergie in Joule. Daher beträgt die Photonenenergie bei 1 Hz Frequenz 6,62606957 × 10-34 Joule oder 4,135667516 × 10-15 eV.,
In Chemie und Optik wird
E = h ν {\displaystyle E=h{\nu }}
verwendet, wobei h Plancks Konstante und der griechische Buchstabe ν (nu) die Frequenz des Photons ist.
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