光子エネルギーと波長の変換ツール

『波長から光子エネルギーの変換』と『光子エネルギーから波長の変換』と2つの変換ツールを作成しています。

(波長と振動数,周期を変換するツールは別ページで作成しています。)

Ⅰ.波長を光子エネルギーに変換

Ⅱ.光子エネルギーを波長に変換

計算ツールの説明

計算ツール内の計算方法や使い方について記述しています。

計算ツールの説明

・入力/出力に使用する単位をプルダウンで選択することができます。
 (例)波長550nmを入力する場合は、単位を『nm』に設定し、波長を550と入力してください。

・光子エネルギーを入力する単位の『×10^(-19)[J]』は、\(\large{10^{-19}}\)を省略して入力できる設定です。

 (例)\(\large{3.972 \times 10^{-19}}\)[J]の光子エネルギーを入力する場合、光子エネルギーの単位を『×10^(-19)[J]』と設定し、光子エネルギーに『3.972』と入力すれば計算されます。
単位を『J』のままで\(\large{3.972 \times 10^{-19}}\)と入力しても結果は同じです。

・『出力値の小数点以下の桁数』では、入力された桁より1つ小さい桁で出力値を四捨五入します。
 (例)『出力値の小数点以下の桁数』が2 → 出力が『10.59284...』の場合は、小数点以下3桁で四捨五入して『10.59』となります。

・小数表示に設定し『出力値』がゼロになってしまう場合は、上記の四捨五入でゼロにされていることがあります。この場合は、指数表示に設定すると表示されるようになります。

光子エネルギーの計算式

光子のエネルギー\(\large{E}\)は、光の振動数\(\large{\nu}\)とプランク定数\(\large{h}\)により以下の関係により計算されます。 $$\large{E = h \nu \hspace{20pt}(1)}$$

また、光速\(\large{c}\)、波長\(\large{\lambda}\)、振動数\(\large{\nu}\)には以下の関係式が成り立ちます。 $$\large{c = \nu \lambda \hspace{20pt}(2)}$$

(1),(2)式より、光子のエネルギー\(\large{E}\)と波長\(\large{\lambda}\)は以下の関係を満たします。 $$\large{E = \frac{c h}{\lambda} \hspace{20pt}(3)}$$

ここで、光速\(\large{c}\)とプランク定数\(\large{h}\)はともに定数であるため、\(\large{ch}\)はどの波長(光子エネルギー)に対しても定数となります。

本変換ツールでは、(3)式より光速\(\large{c=2.99792458 \times 10^8[m/s]}\)、プランク定数\(\large{h=6.62607015\times10^{(-34)}[J \cdot s]}\)から波長と光子エネルギーの変換を行います。

また、[eV]単位と[J]単位は、\(\large{1[eV]=1.602176634\times 10^{-19}[J]}\)により変換を行います。

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