Fall 1
- Wellenlänge
- 5e-7m
2,479684eV
Mit diesen Werten öffnenPhotonenenergie-Rechner
2,479684eV
Ergebnis: 2,479684 eVEin Photon trägt E = h × c ÷ λ, in Elektronenvolt also 1,239841984 geteilt durch die Wellenlänge in Mikrometern. Grünes Licht bei 500 nm sind 2,48 eV, rotes bei 700 nm nur 1,77 eV. Trage die Wellenlänge in Metern ein: 500 nm sind 0,0000005.
Beispiele durchgerechnet
Fall 2
- Wellenlänge
- 7e-7m
1,771203eV
Mit diesen Werten öffnenFall 3
- Wellenlänge
- 1e-9m
1.239,841984eV
Mit diesen Werten öffnenSo wird gerechnet
E = h × c ÷ λ
- SchrittWellenlänge in Meter umrechnen — Nanometer durch eine Milliarde teilen.
- SchrittEintragen; aus 500 nm werden 0,0000005 und aus 1 nm 0,000000001.
- ErgebnisEnergie in Elektronenvolt ablesen; mal 1,602176634 × 10⁻¹⁹ ergibt Joule.
Was die Zahl bedeutet
Meter, nicht Nanometer
Das Feld erwartet Meter: 500 nm werden zu 0,0000005 und 1 nm zu 0,000000001. Wer 500 einträgt, landet weit außerhalb des zulässigen Bereichs, der bei 0,001 m endet.
Kurze Wellenlänge, hohe Energie
Die Wellenlänge steht im Nenner von E = h × c ÷ λ, eine Halbierung verdoppelt also die Energie. Licht mit 1 µm trägt 1,239842 eV, bei 500 nm ist es genau das Doppelte, 2,479684 eV.
Abkürzung in Elektronenvolt
h × c geteilt durch die Elementarladung ergibt 1,239841984 eV·µm. Die Energie in Elektronenvolt ist damit diese Zahl geteilt durch die Wellenlänge in Mikrometern: 0,5 µm ergeben 2,479684 eV.
h und c sind definiert, nicht gemessen
Gerechnet wird mit den exakten SI-Werten von 2019: h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·s, c = 299792458 m/s, ein Elektronenvolt zu 1,602176634 × 10⁻¹⁹ J. Es geht also keine Messunsicherheit ins Ergebnis ein. Das c ist der Vakuumwert; in Glas oder Wasser ist Licht langsamer.
Häufig falsch verstanden
Grünes Licht hat 500 Nanometer, also trage ich 500 in das Feld ein.
Das Feld erwartet Meter. 500 nm sind 0,0000005 m, und dieser Eintrag liefert die 2,479684 eV.
Doppelte Wellenlänge bedeutet doppelte Photonenenergie.
Sie halbiert sich. Grünes Licht mit 500 nm trägt 2,479684 eV, bei 1 µm sind es nur noch 1,239842 eV.
Die Zahl auf dieser Seite ist eine Energie in Joule.
Es sind Elektronenvolt, die handlichere Skala, wenn einzelne Photonen bei etwa 10⁻¹⁹ J liegen. Mal 1,602176634 × 10⁻¹⁹ ergibt Joule.
Referenztabelle
| Wellenlänge in m | Licht | Photonenenergie in eV |
|---|---|---|
| 0,000001 | nahes Infrarot, 1 µm | 1,239842 |
| 0,0000007 | tiefes Rot, 700 nm | 1,771203 |
| 0,0000005 | Grün, 500 nm | 2,479684 |
| 0,0000004 | Violett, 400 nm | 3,099605 |
| 0,000000001 | weiche Röntgenstrahlung, 1 nm | 1239,841984 |
Fragen
Wie berechne ich die Energie eines Photons?
Multipliziere das Plancksche Wirkungsquantum mit der Lichtgeschwindigkeit, teile durch die Wellenlänge und die Joule anschließend durch die Ladung eines Elektrons, um Elektronenvolt zu erhalten. Grünes Licht mit 500 nm ergibt 2,48 eV.
Was ist die Photonenenergie?
Licht kommt in einzelnen Paketen, den Photonen, und jedes trägt eine Energie, die allein von seiner Wellenlänge abhängt. Die Einheit ist das Joule, doch einzelne Photonen liegen bei etwa 10⁻¹⁹ J, weshalb Elektronenvolt die handlichere Skala sind.
Warum tragen kürzere Wellenlängen mehr Energie?
Die Wellenlänge steht im Nenner von E = h × c ÷ λ, eine Halbierung verdoppelt also die Energie. Deshalb kann ultraviolettes Licht die Haut verbrennen, während Infrarot nur als Wärme spürbar ist.
Welche Werte für h und c stecken darin?
Die exakten SI-Werte von 2019: h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·s und c = 299792458 m/s, ein Elektronenvolt zu 1,602176634 × 10⁻¹⁹ J. Alle drei sind definiert und nicht gemessen, es geht also keine Unsicherheit ins Ergebnis ein. Das c hier ist der Vakuumwert; in Glas oder Wasser ist Licht langsamer und die Wellenlänge kürzer.
Kann ich stattdessen die Frequenz nehmen?
Ja, denn E = h × f ist dieselbe Beziehung. Frequenz und Wellenlänge hängen über c = λ × f zusammen, rechne also zuerst mit dem Wellenlängen-Rechner um und trage das Ergebnis hier ein.
Quellen und letzte Prüfung
Information, keine Fachberatung.