Rumus Energi Cahaya

Energi foton
adalah energi yang dibawa oleh satu foton. Jumlah energi berbanding lurus dengan elektromagnetik foton dan dengan demikian, secara ekuivalen, berbanding terbalik dengan panjang gelombang. Semakin tinggi frekuensi foton, semakin tinggi energinya. Setara, semakin panjang gelombang foton, semakin rendah energinya.

Energi foton dapat diwakili oleh unit energi. Unit yang biasa digunakan untuk menunjukkan energi foton adalah electronvolt (eV) dan joule (serta kelipatannya, seperti microjoule). Karena satu joule sama dengan vi.24 × ten

¹⁸

eV, unit yang lebih besar mungkin lebih berguna dalam menunjukkan energi foton dengan frekuensi yang lebih tinggi dan energi yang lebih tinggi, seperti sinar gama, sebagai lawan dari foton energi yang lebih rendah, seperti yang ada di wilayah frekuensi radio dari spektrum elektromagnetik.

Rumus

[sunting
|
sunting sumber]

Persamaan untuk energi foton^[ane]
adalah

$$


E
=



h
c

λ






{\displaystyle Due east={\frac {hc}{\lambda }}}

Di mana
Eastward
adalah energi foton,
h
adalah konstanta Planck,
c
adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa dan
λ
adalah panjang gelombang foton . Karena
h
dan
c
keduanya konstan, energi foton
East
berubah dalam hubungan terbalik dengan panjang gelombang
λ.

Untuk menemukan energi foton dalam elektronvolts, menggunakan panjang gelombang dalam mikrometer, persamaannya adalah sekitar

$$


E
(
e
V
)
=


1.2398


λ



(

μ



m
)





{\displaystyle E(eV)={\frac {1.2398}{\mathrm {\lambda } ({\mu }m)}}}

Oleh karena itu, energi foton pada panjang gelombang one μm, panjang gelombang radiasi dekat inframerah, adalah sekitar 1,2398 eV.

Since

$$




c
λ




=
f


{\displaystyle {\frac {c}{\lambda }}=f}

, di mana
f
adalah frekuensi, persamaan energi foton dapat disederhanakan

$$


E
=
h
f


{\displaystyle East=hf}

Persamaan ini dikenal sebagai hubungan Planck-Einstein. Mengganti
h
dengan nilainya dalam J⋅s dan
f
dengan nilainya dalam hertz memberikan energi foton dalam joule. Karenanya, energi foton pada frekuensi one Hz adalah half-dozen.62606957 × 10⁻³⁴
joules atau iv.135667516 × 10⁻¹⁵
eV.

Dalam kimia dan rekayasa optik,

$$


Due east
=
h

ν





{\displaystyle E=h{\nu }}

digunakan di mana
h
adalah konstanta Planck dan huruf Yunani
ν
(nu) adalah frekuensi foton.^[2]

Contoh

[sunting
|
sunting sumber]

Sebuah FM radio yang mentransmisikan stasiun pada 100 MHz memancarkan foton dengan energi sekitar 4,1357 × x

^−seven

eV. Jumlah energi yang sangat kecil ini sekitar viii × 10

⁻¹³

dikali massa elektron (melalui kesetaraan massa-energi).

Sinar gama energi sangat tinggi, memiliki energi foton 100 GeV hingga 100 TeV (10

¹¹

hingga 10

^xiv

electronvolts) atau 16 nanojoules hingga xvi microjoule . Ini sesuai dengan frekuensi 2,42 × 10

²⁵

hingga ii,42 × ten

²⁸

Hz.

Selama fotosintesis, molekul klorofil spesifik menyerap foton lampu merah pada panjang gelombang 700 nm dalam fotosistem I, yang bersesuaian dengan energi masing-masing foton ≈ 2 eV ≈ 3 10 ten

⁻¹⁹

J ≈ 75 yard

_B

T, di mana k

_B

T menunjukkan energi termal. Minimal diperlukan 48 foton untuk sintesis satu molekul glukosa tunggal dari CO

_two

dan air (perbedaan potensial kimia 5 x 10

⁻¹⁸

J) dengan efisiensi konversi energi maksimal 35%.

Lihat pula

[sunting
|
sunting sumber]

• Foton
• Radiasi elektromagnetik
• Spektrum elektromagnetik
• Konstanta Planck and Unit Planck
• Relasi Planck–Einstein

Referensi

[sunting
|
sunting sumber]