розділ теоретичної фізики, що вивчає поведінку матерії та енергії на атомному та субатомному рівнях, де діють закони, відмінні від класичної фізики
Формула енергії фотона: ε = h·ν — енергія пропорційна частоті, де h — стала Планка, ν — частота фотона
Енергія одного фотона прямо пропорційна його частоті ν. Планк (h) ввів ідею кванта енергії: енергія випромінюється/поглинається дискретними порціями.
Формула енергії фотона: ε = h·c / λ — енергія обернено пропорційна довжині хвилі, де h — стала Планка, c — швидкість світла, λ — довжина хвилі
Чим менша довжина хвилі, тим вища енергія фотона. Використовується, наприклад, для розрахунку енергії в рентгенівському та ультрафіолетовому діапазонах.
Формула імпульсу фотона: p = ε / c = h / λ — імпульс пропорційний енергії та обернено пропорційний довжині хвилі, де ε — енергія фотона, c — швидкість світла, h — стала Планка, λ — довжина хвилі
Фотон має імпульс, незважаючи на відсутність маси спокою. Імпульс важливий у розрахунках світлового тиску та фотоелектричного ефекту.
Формула еквівалентності енергії та маси: ε = m·c² — енергія тіла пропорційна його масі, помноженій на квадрат швидкості світла
Зі спеціальної теорії відносності Ейнштейна: енергія та маса взаємозамінні. Навіть для фотонів можна розрахувати еквівалентну масу під час руху.
Формула для маси фотона: m = ε / c² = h / (λ·c) — маса виражається через енергію або через довжину хвилі, сталу Планка та швидкість світла
Хоча фотон не має маси спокою, його енергія дозволяє розрахувати еквівалентну масу. Це застосовується в деяких квантових та астрофізичних моделях.
Формула роботи виходу: A = h·ν₀ = h·c / λ₀ — мінімальна енергія, необхідна для виривання електрона з речовини, виражена через порогову частоту або довжину хвилі
Робота виходу **A** — мінімальна енергія, необхідна для вибивання електрона з поверхні. Залежить від матеріалу: кожна речовина має свою порогову частоту ν0 або довжину хвилі λ0.
Формула енергетичного балансу фотоефекту: h·ν = A + e·U₃ — енергія фотона витрачається на роботу виходу електрона та подолання затримуючої напруги
Енергія фотона йде на подолання роботи виходу **A** та надання кінетичної енергії електрону. **eU3** — енергія, що відповідає затримуючій напрузі, необхідній для зупинки фотоелектронів.
Формула: h = 6.626 × 10⁻³⁴ Дж·с — фундаментальна фізична константа, що пов'язує енергію фотона з його частотою
Константа, що пов'язує частоту електромагнітного випромінювання з енергією фотона. Є основою всієї квантової фізики.
Формула: c = 3.00 × 10⁸ м/с — фундаментальна фізична константа, що визначає максимальну швидкість поширення електромагнітної хвилі у вакуумі
Максимальна швидкість передачі інформації та руху фотонів у вакуумі. Використовується у всіх формулах, пов'язаних з довжиною хвилі та енергією.
Формула: e = 1.602 × 10⁻¹⁹ Кл — фундаментальна фізична константа, що характеризує заряд одного електрона або протона
Заряд одного електрона або протона. Використовується в розрахунках енергії фотоелектронів через затримуючу напругу.