Фотонска енергија
Фотонска енергија — енергијата која ја носи еден фотон. Количеството енергија е правопропорционално на електромагнетната честота на фотонот, и со тоа обратнопропорционална на брановата должина. Фонотот со повисока феквенција има повисока енергија, а оној со помала брановата должина има помала.
Енергијата на фотонот може да се изрази со било која единица за енергија. Меѓу нив најчести се електронволтот (eV) и џулот (како и неговите содржатели како микроџулот). Бидејќи еден џул е еднаков на 6,24 × 1018 eV, поголемите единици се покорисни за изразување на енергиите на фотони со поголема честота и енергија како гама-зраците, наспроти понискоенергетските фотони како оние во оптичките и радиофреквенциски подрачја на електромагнетниот спектар.
Формули[уреди | уреди извор]
Физика[уреди | уреди извор]
Фотонската енергија правопропорционална на честотата.[1]
- е енергијата
- е Планковата константа
- е честотата
Оваа равенка се нарекува Планк-Ајнштајнов однос.
Покрај тоа,
- E е фотонската енергија
- λ е брановата должина на фотонот
- c е брзина на светлината во вакуум
- h е Планковата константа
Фотонската енергија при 1 Hz е еднаква на 6,62607015 × 10−34 J
Тоа е еднакво на 4,135667697 × 10−15 eV
Електронволт[уреди | уреди извор]
Енергијата честопати се изразува во електронволти.
За да се најде фотонската енергија во електронволти користејќи ја брановата должина во микрометри, равенката приближно би гласела
Равенката важи само ако брановата должина е изразена во микрометри.
Фотонската енергија при бранова должина од 1 μм (брановата должина на близуинфрацрвеното зрачење) изнесува приближно 1,2398 eV.
Во хемијата, квантната физика и оптичката техника[уреди | уреди извор]
Во книгата „Вовед во совемената ксосмологија“ на Ејдрју Лидл се вели:[2]
- E е фотонската енергија (во џули)
- h е Планковата константа
- Грчката буква ν (ну) е честотата на фотонот.
Примери[уреди | уреди извор]
FM-радиостаница која емитува на 100 MHz оддава фотони со енергија од околу 4,1357 × 10−7 eV. Ова крајно мало количество енергија е околу 8 × 10−13 поголемо од масата на електронот (преку еднаквоста на масата и енергијата).
Гама-зраците со многу висока енергија имаат фотонски енергии од 100 GeV до преку 1 PeV (1011 - 1015 електронволти) или од 16 наноџули до 160 микроџули.[3] Ова одна честоти од 2,42 × 1025 to 2,42 × 1029 Hz.
За време на фотосинтезата, извесни хлорофилни молекули впиваат црвеносветлиснки фотони при бранова должина од 700 нм во фотосистемот I, што одовара на енергија од ≈ 2 eV ≈ 3 × 10−19 J ≈ 75 kBT по фотон, каде kBT ја означува топлинската енергија. ПОтребни се најмалку 48 фотони за синтеза на една молекула гликоза од CO2 и вода (разлика во хемискиот потенцијал од 5 × 10−18 J) со најголема достижна делотворност на енергетското претворање од 35 %.
Поврзано[уреди | уреди извор]
Наводи[уреди | уреди извор]
- ↑ „Energy of Photon“. Photovoltaic Education Network, pveducation.org. Архивирано од изворникот на 12 јули 2016. Посетено на 21 јуни 2015.
- ↑ Andrew Liddle (27 април 2015). An Introduction to Modern Cosmology. John Wiley & Sons. стр. 16. ISBN 978-1-118-69025-3.
- ↑ Sciences, Chinese Academy of. „Observatory discovers a dozen PeVatrons and photons exceeding 1 PeV, launches ultra-high-energy gamma astronomy era“. phys.org (англиски). Посетено на 25 ноември 2021.