Photonenimpuls-Rechner

Der Impuls eines Photons ist die Planck-Konstante geteilt durch die Wellenlänge: p = h / λ. Bei 500 nm sind das 1,325214 in Einheiten von 10⁻²⁷ kg·m/s, also 1,325214 × 10⁻²⁷ kg·m/s. Halbe Wellenlänge heißt doppelter Impuls — deshalb schiebt ein Röntgenphoton weit stärker als rotes Licht.

Licht trägt Impuls, ohne Ruhemasse zu tragen, und wie viel, hängt allein an der Wellenlänge. Der Zusammenhang lautet p = h / λ, mit h als Planck-Konstante. Seit der SI-Revision von 2019 ist h überhaupt keine gemessene Größe mehr: NIST führt sie als exakt 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ J Hz⁻¹ und schreibt in die Unsicherheitsspalte „exact“, denn dieser Wert definiert seither das Kilogramm. Die Rechnung hier enthält also keinen Messfehler; unsicher ist nur die Wellenlänge, die du einträgst. Gibst du 500 Nanometer ein, liest der Rechner 5 × 10⁻⁷ Meter, teilt und liefert 1,325214 × 10⁻²⁷ kg·m/s. Angezeigt wird das in Einheiten von 10⁻²⁷ kg·m/s statt in Kilogramm-Metern pro Sekunde, weil in Basiseinheiten jede sichtbare Wellenlänge als 0,000000 erschiene. Die Wellenlänge steht im Nenner, der Zusammenhang ist also umgekehrt proportional: halbe Wellenlänge, doppelter Impuls. Ein violettes Photon bei 400 nm trägt 1,66 dieser Einheiten, ein rotes bei 700 nm 0,95 und ein Röntgenphoton bei 1 nm ganze 662,6. Genau darin liegt der Grund, warum Röntgenstrahlung Gewebe schädigt und Radiowellen nicht. Dasselbe Photon lässt sich auch über seine Energie beschreiben, E = hc / λ, und beide Sichtweisen hängen über p = E / c zusammen.