Прејди на содржината

Фотонска енергија

Од Википедија — слободната енциклопедија

Фотонска енергијаенергијата 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]

при што

Оваа равенка се нарекува Планк-Ајнштајнов однос.

Покрај тоа, при што

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] при што

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]

  1. „Energy of Photon“. Photovoltaic Education Network, pveducation.org. Архивирано од изворникот на 12 јули 2016. Посетено на 21 јуни 2015.
  2. Andrew Liddle (27 април 2015). An Introduction to Modern Cosmology. John Wiley & Sons. стр. 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 (англиски). Посетено на 25 ноември 2021.