光子能量(E = hf)计算器
由频率或波长求单个光子携带的能量,结果以焦耳和电子伏特报告。
Input mode
nm
3.9729e-19 joules
- 1
Wavelength in metres
500 nm × 10⁻⁹ = 5.0000e-7 m - 2
Frequency f = c ÷ λ
2.998×10⁸ ÷ 5.0000e-7 = 5.9958e+14 Hz - 3
Energy E = h × f
6.626×10⁻³⁴ × 5.9958e+14 = 3.9729e-19 J - 4
Energy in eV
3.9729e-19 ÷ 1.602×10⁻¹⁹ = 2.4797
这个计算器是如何工作的?
光子能量等于普朗克常数乘以频率,E = h·f,或等价地 h·c/λ。输入以赫兹为单位的频率或以纳米为单位的波长,计算器将返回以焦耳和电子伏特表示的光子能量,以及在电磁波谱上互补的频率或波长。
公式
How this is calculated
光子的能量完全由其频率通过普朗克关系 E = h·f 决定,其中 h = 6.62607015×10⁻³⁴ J·s 为普朗克常数。若已知波长 λ,可由波动关系 f = c/λ(c = 2.99792458×10⁸ m/s)求得频率,代入得等价形式 E = h·c/λ。因此,波长越短,频率越高,光子能量越大。
选择输入模式,以赫兹输入频率 f 或以纳米输入波长 λ。波长在计算前换算为米(1 nm = 10⁻⁹ m)。结果以焦耳给出,并通过除以基本电荷的焦耳值 1.602176634×10⁻¹⁹ 换算为电子伏特,因为 1 eV 是电子通过 1 伏特电位差所获得的能量。
输入必须为正有限数;零或负值被拒绝,因为在此处没有物理意义。RangeMeter 将波长置于 100 nm–1 mm 的电磁波谱标尺上,涵盖紫外、可见光和红外光。结果假设光子在真空中传播。
常见问题
可见光波长(约 400–700 nm)对应约 4–7×10¹⁴ Hz 的频率,通过 E = h·f 计算,每个光子约 1.8–3.1 eV——以焦耳计很小,但足以驱动许多化学和生物过程。
用焦耳值除以 1.602176634×10⁻¹⁹ J/eV。计算器自动报告两个值,无需手动换算。
能量取决于频率,频率在光进入介质时不变。波长会随折射率改变,因此本计算器假设在真空中 λ = c/f。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 光子能量(E = hf)计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/photon-energy-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "光子能量(E = hf)计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/photon-energy-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "光子能量(E = hf)计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/photon-energy-calculator
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