Energia di un fotone
Come si calcola l'energia di un fotone?
Un'onda elettromagnetica si propaga nel vuoto con lunghezza d'onda pari a 10-10 m.
Si determini l'energia associata al fotone dell'onda elettromagnetica.
Svolgimento
L'esercizio propone il caso di un'onda elettromagnetica che si propaga nel vuoto con una lunghezza d'onda pari a 10-10 m.
Si vuole determinare l'energia associata al fotone.
L'energia di un fotone si calcola con la seguente formula:
nella quale:
- E è l'energia del fotone e si misura in J;
- h è la costante di Planck che vale 6,626·10-34 J·s;
- v è la frequenza che si misura in Hz (Hz = 1 /s).
Dell'onda elettromagnetica conosciamo la lunghezza d'onda ma non la frequenza.
Ricordiamo la formula per il calcolo della frequenza:
Nella quale:
- v è la frequenza che si misura in Hz (Hz = 1/s)
- c è velocità della luce nel vuoto che vale 3 · 108 m/s
- λ è la lunghezza d'onda che si misura in m.
Calcoliamo v:
v = c / λ = (3 · 108 m/s ) / (10-10 m) = 3 · 1018 Hz
Calcoliamo infine l'energia del fotone:
E = h · v = (6,626·10-34 J · s) · (3 · 1018 1/s) = 1,987 ·10-15 J
Pertanto l'energia del fotone associato all'onda elettromagnetica è pari a 1,987 ·10-15 J.
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