Energi Foton

 

 

Sebuah foton dapat dikarakterisasikan oleh panjang gelombang, dinyatakan dengan λ atau dapat juga dikarakterisasikan oleh energi, dinyatakan dengan E. Energi sebuah foton (E.) dan panjang gelombang cahaya (λ) memiliki hubungan berbanding terbalik yang diberikan oleh persamaan:

dimana h adalah konstanta Planck dan c adalah kecepatan cahaya. Nilai dari konstanta-konstanta ini serta konstanta lainnya yang banyak digunakan diberikan di halaman konstanta.

h = 6.626 × 10 ^-34 joule·s

c = 2.998 × 10⁸ m/s

bila keduanya dikalikan kita mendapat hc = 1.99 × 10^-25 joule-m

Hubungan berbanding terbalik seperti dideskripsikan di atas berarti bahwa cahaya yang terdiri dari foton berenergi tinggi (seperti cahaya "biru") akan memiliki panjang gelombang yang pendek, sedangkan cahaya yang terdiri dari foton berenergi rendah (seperti cahaya "merah") memiliki panjang gelombang yang panjang.

Untuk "partikel" seperti foton dan elektron, satuan yang biasa digunakan adalah elektron-volt (eV) bukan joule (J). Satu elektron-volt adalah energi yang dibutuhkan untuk menaikan satu electron melalui satu volt, sehingga energi dari sebuah foton yang memiliki energi 1 eV = 1.602 × 10^-19 J.

Jadi, konstanta hc di atas dapat juga ditulis dalam satuan eV:

hc = (1.99 × 10^-25 joules-m) × (1ev/1.602 × 10^-19 joules) = 1.24 × 10^-6  eV-m

Kemudian kita butuh mengubah satuannya menjadi µm (satuan dari λ):

hc = (1.24 × 10^-6 eV-m) × (10⁶ µm/ m) = 1.24 eV-µm

Ketika persamaan untuk energi foton dinyatakan dalam satuan eV dan µm kita mendapatkan persamaan yang biasa digunakan untuk menghubungkan energi dan panjang gelombang dari sebuah foton, sebagaimana ditunjukkan di persamaan di bawah:

Nilai sebenarnya dari 1 × 10⁶(hc/q)adalah 1.2398, namun dalam kebanyakan penggunaan, nilai 1.24 dirasa sudah cukup.

Untuk mengetahui energi sebuah foton pada sebuah panjang gelombang tertentu, klik pada gambar di atas.