um ramo da física teórica que estuda o comportamento da matéria e da energia a nível atômico e subatômico, onde se aplicam leis diferentes das da física clássica
Fórmula para a energia do fóton: ε = h·ν — a energia é proporcional à frequência, onde h — constante de Planck, ν — frequência do fóton
A energia de um único fóton é diretamente proporcional à sua frequência ν. Planck (h) introduziu a ideia do quantum de energia: a energia é emitida/absorvida em porções discretas.
Fórmula para a energia do fóton: ε = h·c / λ — a energia é inversamente proporcional ao comprimento de onda, onde h — constante de Planck, c — velocidade da luz, λ — comprimento de onda
Quanto menor o comprimento de onda, maior a energia do fóton. É usada, por exemplo, para calcular a energia nas faixas de raios X e ultravioleta.
Fórmula para a quantidade de movimento do fóton: p = ε / c = h / λ — a quantidade de movimento é proporcional à energia e inversamente proporcional ao comprimento de onda, onde ε — energia do fóton, c — velocidade da luz, h — constante de Planck, λ — comprimento de onda
Um fóton possui quantidade de movimento apesar de não ter massa de repouso. A quantidade de movimento é importante nos cálculos da pressão da luz e do efeito fotoelétrico.
Fórmula para a equivalência massa-energia: ε = m·c² — a energia do corpo é proporcional à sua massa multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz
Da teoria especial da relatividade de Einstein: a energia e a massa são intercambiáveis. Mesmo para os fótons, pode-se calcular uma massa equivalente durante o movimento.
Fórmula para a massa do fóton: m = ε / c² = h / (λ·c) — a massa é expressa através da energia ou através do comprimento de onda, da constante de Planck e da velocidade da luz
Embora um fóton não tenha massa de repouso, sua energia permite o cálculo de uma massa equivalente. Isso é aplicável em alguns modelos quânticos e astrofísicos.
Fórmula para a função trabalho: A = h·ν₀ = h·c / λ₀ — energia mínima necessária para arrancar um elétron de uma substância, expressa através da frequência ou comprimento de onda limiar
A função trabalho **A** — energia mínima necessária para expulsar um elétron de uma superfície. Depende do material: cada substância tem sua própria frequência limiar ν0 ou comprimento de onda λ0.
Fórmula para o balanço energético do efeito fotoelétrico: h·ν = A + e·U₃ — a energia do fóton é gasta na função trabalho do elétron e em superar o potencial de frenagem
A energia do fóton é destinada a superar a função trabalho **A** e a impartir energia cinética ao elétron. **eU3** — energia correspondente à tensão de frenagem necessária para parar os fotoelétrons.
Fórmula: h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s — constante física fundamental, que relaciona a energia do fóton com sua frequência
Uma constante que relaciona a frequência da radiação eletromagnética com a energia de um fóton. É a base de toda a física quântica.
Fórmula: c = 3.00 × 10⁸ m/s — constante física fundamental, que define a velocidade máxima de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo
A velocidade máxima de transferência de informação e movimento de fótons no vácuo. Utilizada em todas as fórmulas relacionadas com o comprimento de onda e a energia.
Fórmula: e = 1.602 × 10⁻¹⁹ C — constante física fundamental, que caracteriza a carga de um único elétron ou próton
A carga de um único elétron ou próton. Utilizada em cálculos da energia dos fotoelétrons através da tensão de frenagem.