oblasť teoretickej fyziky, ktorá študuje správanie hmoty a energie na atómovej a subatómovej úrovni, kde platia zákony odlišné od klasickej fyziky
Vzorec energie fotónu: ε = h·ν — energia je úmerná frekvencii, kde h — Planckova konštanta, ν — frekvencia fotónu
Energia jedného fotónu je priamo úmerná jeho frekvencii ν. Planck (h) zaviedol myšlienku kvanta energie: energia je vyžarovaná/pohlcovaná v diskrétnych porciách.
Vzorec energie fotónu: ε = h·c / λ — energia je nepriamo úmerná vlnovej dĺžke, kde h — Planckova konštanta, c — rýchlosť svetla, λ — vlnová dĺžka
Čím menšia vlnová dĺžka — tým vyššia energia fotónu. Používa sa napríklad pre výpočet energie v röntgenovom a ultrafialovom rozsahu.
Vzorec hybnosti fotónu: p = ε / c = h / λ — hybnosť je úmerná energii a nepriamo úmerná vlnovej dĺžke, kde ε — energia fotónu, c — rýchlosť svetla, h — Planckova konštanta, λ — vlnová dĺžka
Fotón má hybnosť, napriek tomu, že nemá pokojovú hmotnosť. Hybnosť je dôležitá pri výpočtoch tlaku svetla a fotoelektrického javu.
Vzorec ekvivalencie energie a hmotnosti: ε = m·c² — energia telesa je úmerná jeho hmotnosti násobenej druhou mocninou rýchlosti svetla
Z Einsteinovej špeciálnej teórie relativity: energia a hmotnosť sú zameniteľné. Aj u fotónov možno vypočítať ekvivalentnú hmotnosť pri pohybe.
Vzorec hmotnosti fotónu: m = ε / c² = h / (λ·c) — hmotnosť je vyjadrená pomocou energie alebo pomocou vlnovej dĺžky, Planckovej konštanty a rýchlosti svetla
Napriek tomu, že fotón nemá pokojovú hmotnosť, jeho energia umožňuje vypočítať ekvivalentnú hmotnosť. To je použiteľné v niektorých kvantových a astrofyzikálnych modeloch.
Vzorec výstupnej práce: A = h·ν₀ = h·c / λ₀ — minimálna energia potrebná na uvoľnenie elektrónu z látky, vyjadrená pomocou prahovej frekvencie alebo vlnovej dĺžky
Výstupná práca A — minimálna energia potrebná na vybitie elektrónu z povrchu. Závisí od materiálu: každá látka má svoju prahovú frekvenciu ν0 alebo vlnovú dĺžku λ0.
Vzorec energetickej bilancie fotoelektrického javu: h·ν = A + e·U₃ — energia fotónu je spotrebovaná na výstupnú prácu elektrónu a prekonanie zdržujúceho potenciálu
Energia fotónu je využitá na prekonanie výstupnej práce A a na udelenie elektrónu kinetickej energie. eU3 — energia zodpovedajúca zdržujúcemu napätiu, potrebnému na zastavenie fotoelektrónov.
Vzorec: h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s — fundamentálna fyzikálna konštanta, spájajúca energiu fotónu s jeho frekvenciou
Konštanta spájajúca frekvenciu elektromagnetického žiarenia s energiou fotónu. Je základom celej kvantovej fyziky.
Vzorec: c = 3.00 × 10⁸ m/s — fundamentálna fyzikálna konštanta, určujúca maximálnu rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn vo vákuu
Maximálna rýchlosť prenosu informácií a pohybu fotónov vo vákuu. Používa sa vo všetkých vzorcoch súvisiacich s vlnovou dĺžkou a energiou.
Vzorec: e = 1.602 × 10⁻¹⁹ C — fundamentálna fyzikálna konštanta, charakterizujúca náboj jedného elektrónu alebo protónu
Náboj jedného elektrónu alebo protónu. Používa sa pri výpočtoch energie fotoelektrónov pomocou zdržujúceho napätia.