"Optika: Elektromagnetické záření

Příklad 1
Určete energii fotonů o vlnové délce 400 nm.

Zápis veličin a převedení jednotek
l = 400 nm = 4,0•10-7 m
E = ?
Rozbor úlohy
Elektromagnetické záření, a tedy i světlo, se šíří v podobě jednotlivých kvant, tzv. fotonů. Energie fotonu je úměrná frekvenci elektromagnetického záření a konstantou úměrností je tzv. Planckova konstanta. Frekvenci záření určíme z jeho vlnové délky (předpokládáme, že dané záření se šíří vakuem, tj. rychlostí světla ve vakuu c = 3,0•108 m s-1).
Řešení
Nejprve určíme frekvenci elektromagnetického záření. Vlnová délka je vzdálenost, kterou záření urazí za jednu periodu:

(rovnice)

Energie fotonu je dána jako součin frekvence příslušného elektromagnetického záření a Planckovy konstanty h = 6,6•10-34 J s.

(výpočet)

Získanou hodnotu ještě převedeme na elektronvolty. Převodní vztah je 1 eV = 1,6•10-19 J.

(výpočet)

Odpověď
Daný foton má energii 3,1 eV."