फोटॉन ऊर्जा गणक

प्रकाश के किसी एक ज्ञात गुण से बाकी दो गुण निकालें और फोटॉन ऊर्जा को eV और J में सबसे पहले देखें। यह साधन लेजर लेबल, वर्णक्रमीय रेखाओं, UV स्रोतों और भौतिकी के अभ्यास-प्रश्नों की जांच में काम आता है.

यह कैसे काम करता है

सूत्र

E = h \cdot f

E = \frac{h \cdot c}{\lambda}

c = \lambda \cdot f

चर, चिह्न और इकाइयाँ

$E$: फोटॉन ऊर्जा(J or eV)
$f$: आवृत्ति(Hz)
$\lambda$: तरंगदैर्घ्य(m)
$h$: प्लांक नियतांक(J·s)
$c$: निर्वात में प्रकाश की गति(m/s)

गणना विधि समझाई गई

जो एक गुण आपको पहले से पता है उसे चुनें, उसका मान और इकाई भरें, और गणक बाकी दो गुण निकाल देता है। फोटॉन ऊर्जा को eV और J में पहले दिखाया जाता है, क्योंकि UV, दृश्य और IR स्रोतों की तुलना करते समय वही अक्सर सबसे काम की संख्या होती है.

यह गणक प्रविष्टि को निर्वात में एकल-फोटॉन संबंध मानता है। पहले यह चुनी गई इकाई को मानक SI मान में बदलता है, फिर नीचे दिए गए सटीक नियतांकों से बाकी गुण निकालता है.

प्लांक नियतांक: h = 6.62607015 × 10^-34 J·s
निर्वात में प्रकाश की गति: c = 299792458 m/s
इलेक्ट्रॉन-वोल्ट रूपांतरण: 1 eV = 1.602176634 × 10^-19 J

तरंगदैर्घ्य से यह c = lambda·f के जरिए आवृत्ति निकालता है और फिर E = h·f से ऊर्जा निकालता है। आवृत्ति से lambda = c / f और फिर E = h·f मिलता है। फोटॉन ऊर्जा से पहले जूल में रूपांतरण होता है, फिर f = E / h और उसके बाद lambda = c / f निकाला जाता है। यह तुलना के लिए बनाया गया एक सीधा प्रकाशिकी साधन है, कोई किरण-पुंज अनुकरणक या पदार्थ-प्रतिक्रिया मॉडल नहीं.

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

यह गणक किस संबंध का उपयोग करता है?

यह निर्वात में एकल-फोटॉन के मानक संबंध E = h·f, E = h·c/lambda और c = lambda·f का उपयोग करता है। साथ में h, c और eV से जूल रूपांतरण की सटीक SI परिभाषाएं भी ली जाती हैं.

पृष्ठ पर "केवल निर्वात संबंध" क्यों लिखा है?

क्योंकि यह साधन निर्वात में किसी आदर्श फोटॉन गुण को बाकी दो गुणों में बदलता है। यह अपवर्तनांक के प्रभाव, माध्यम के भीतर तरंगदैर्घ्य के खिसकाव, उत्सर्जन रेखा की चौड़ाई, तीव्रता या स्रोत-विशिष्ट उत्सर्जन व्यवहार का मॉडल नहीं बनाता.

eV और J दोनों क्यों दिखाए जाते हैं?

प्रकाशिकी और वर्णक्रमिकी में फोटॉन ऊर्जा अक्सर eV में लिखी जाती है, जबकि समीकरणों या डिटेक्टर टिप्पणियों में जूल भी मिलते हैं। दोनों को साथ देखने से अलग रूपांतरण करने की जरूरत नहीं पड़ती.

यह Beer-Lambert, Snell’s law या ऊर्जा रूपांतरक से अलग कैसे है?

Beer-Lambert अवशोषण के लिए है, Snell’s law माध्यमों के बीच अपवर्तन के लिए है, और ऊर्जा रूपांतरक केवल पहले से ज्ञात ऊर्जा की इकाई बदलता है। यह पृष्ठ तरंगदैर्घ्य-आवृत्ति-ऊर्जा संबंध को खुद निकालता है.

क्या यह रंग, तीव्रता या किसी पदार्थ द्वारा प्रकाश के अवशोषण का अनुमान भी देता है?

नहीं। उसके लिए वर्णक्रमीय चौड़ाई, शक्ति, ज्यामिति, पदार्थ के आंकड़े और स्रोत का व्यवहार चाहिए। यह गणक ईमानदारी से उस दायरे में नहीं जाता.

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