dział fizyki teoretycznej badający zachowanie materii i energii na poziomie atomowym i subatomowym, gdzie obowiązują prawa odmienne od fizyki klasycznej
Wzór na energię fotonu: ε = h·ν — energia jest proporcjonalna do częstotliwości, gdzie h — stała Plancka, ν — częstotliwość fotonu
Energia pojedynczego fotonu jest wprost proporcjonalna do jego częstotliwości ν. Planck (h) wprowadził ideę kwantu energii: energia jest emitowana/pochłaniana w dyskretnych porcjach.
Wzór na energię fotonu: ε = h·c / λ — energia jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali, gdzie h — stała Plancka, c — prędkość światła, λ — długość fali
Im krótsza długość fali, tym wyższa energia fotonu. Stosowane na przykład do obliczania energii w zakresie promieniowania rentgenowskiego i ultrafioletowego.
Wzór na pęd fotonu: p = ε / c = h / λ — pęd jest proporcjonalny do energii i odwrotnie proporcjonalny do długości fali, gdzie ε — energia fotonu, c — prędkość światła, h — stała Plancka, λ — długość fali
Foton posiada pęd mimo braku masy spoczynkowej. Pęd jest ważny w obliczeniach ciśnienia światła i zjawiska fotoelektrycznego.
Wzór na równoważność energii i masy: ε = m·c² — energia ciała jest proporcjonalna do jego masy pomnożonej przez kwadrat prędkości światła
Z ogólnej teorii względności Einsteina: energia i masa są zamienne. Nawet dla fotonów można obliczyć równoważną masę podczas ruchu.
Wzór na masę fotonu: m = ε / c² = h / (λ·c) — masa jest wyrażona przez energię lub przez długość fali, stałą Plancka i prędkość światła
Choć foton nie posiada masy spoczynkowej, jego energia pozwala na obliczenie równoważnej masy. Jest to stosowane w niektórych modelach kwantowych i astrofizycznych.
Wzór na pracę wyjścia: A = h·ν₀ = h·c / λ₀ — minimalna energia potrzebna do usunięcia elektronu z substancji, wyrażona przez częstotliwość progową lub długość fali
Praca wyjścia **A** — minimalna energia potrzebna do wyrzucenia elektronu z powierzchni. Zależy od materiału: każda substancja ma własną częstotliwość progową ν0 lub długość fali λ0.
Wzór na bilans energii zjawiska fotoelektrycznego: h·ν = A + e·U₃ — energia fotonu jest zużywana na pracę wyjścia elektronu i pokonanie napięcia hamowania
Energia fotonu jest przeznaczana na pokonanie pracy wyjścia **A** i nadanie energii kinetycznej elektronowi. **eU3** — energia odpowiadająca napięciu hamowania, wymaganemu do zatrzymania fotoelektronów.
Wzór: h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s — podstawowa stała fizyczna, łącząca energię fotonu z jego częstotliwością
Stała łącząca częstotliwość promieniowania elektromagnetycznego z energią fotonu. Jest podstawą całej fizyki kwantowej.
Wzór: c = 3.00 × 10⁸ m/s — podstawowa stała fizyczna, określająca maksymalną prędkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w próżni
Maksymalna prędkość transferu informacji i ruchu fotonów w próżni. Używana we wszystkich wzorach związanych z długością fali i energią.
Wzór: e = 1.602 × 10⁻¹⁹ C — podstawowa stała fizyczna, charakteryzująca ładunek pojedynczego elektronu lub protonu
Ładunek pojedynczego elektronu lub protonu. Używany w obliczeniach energii fotoelektronów przez napięcie hamowania.