광자 에너지

Photon energy

광자 에너지는 단일 광자에 의해 운반되는 에너지이다.에너지의 양은 광자의 전자파 주파수에 정비례하며 따라서 파장과 반비례합니다.광자의 주파수가 높을수록 광자의 에너지는 높아진다.마찬가지로 광자의 파장이 길수록 광자의 에너지는 낮아진다.

광자 에너지는 에너지의 어떤 단위를 사용해도 표현될 수 있다.광자 에너지를 나타내기 위해 일반적으로 사용되는 단위로는 전자볼트(eV)와 줄(및 마이크로줄과 같은 그 배수)이 있다.1줄은 6.24 × 1018 eV이므로 전자파 스펙트럼의 무선 주파수 영역과 같은 낮은 에너지 광자에 비해 큰 단위가 더 높은 주파수와 높은 에너지를 가진 광자의 에너지를 나타내는 데 더 유용할 수 있다.

수식

물리

광자 에너지는 [1]주파수에 정비례합니다.

어디에

  • E는 에너지입니다.
  • h는 플랑크 상수입니다.
  • f는 주파수입니다.

이 방정식은 플랑크-아인슈타인 관계로 알려져 있다.

또,

어디에

1Hz에서 광자 에너지는 6.62607015 × 10−34 J와 같다.

이는 4.135667697 × 10−15 eV와 같습니다.

일렉트로볼트

에너지는 종종 전자볼트로 측정된다.

마이크로미터 단위의 파장을 사용하여 전자볼트 단위의 광자 에너지를 찾기 위해 방정식은 대략 다음과 같습니다.

이 방정식은 파장이 마이크로미터로 측정되는 경우에만 적용됩니다.

근적외선 방사선의 파장인 1μm 파장의 광자 에너지는 약 1.2398 eV이다.

화학, 양자물리학, 광학공학에서

참조

어디에

예

100MHz로 송신하는 FM 라디오 방송국은 약 4.1357 × 10−7 eV의 에너지를 가진 광자를 방출한다.이 미량의 에너지는 (질량 에너지 등가성을 통해) 전자의 질량의 약 8×10배입니다−13.

초고에너지 감마선은 100GeV에서 1PeV11(1015~10전자볼트) 이상의 광자 에너지 또는 16나노줄에서 160마이크로줄의 [3]광자 에너지를 가진다.이는 2.42 × 1025 ~ 2.42 × 10Hz의29 주파수에 해당합니다.

광합성−19 중에 특정 엽록소 분자는 광계 I의 700nm 파장에서 적색광 광자를 흡수하며, 여기서 kT는BB 열에너지를 나타낸다.최대 에너지 변환 효율이 35%인 CO와 물의 단일2 포도당 분자(화학 전위차 5 × 10−18 J) 합성에 최소 48개의 광자가 필요하다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Energy of Photon". Photovoltaic Education Network, pveducation.org. Archived from the original on 2016-07-12. Retrieved 2015-06-21.
  2. ^ Andrew Liddle (27 April 2015). An Introduction to Modern Cosmology. John Wiley & Sons. p. 16. ISBN 978-1-118-69025-3.
  3. ^ Sciences, Chinese Academy of. "Observatory discovers a dozen PeVatrons and photons exceeding 1 PeV, launches ultra-high-energy gamma astronomy era". phys.org. Retrieved 2021-11-25.