光のエネルギーの単位と変換
光は電磁波の一種であり、周波数に応じてエネルギーが決まります．周波数は波長や波数とも相関関係があるため、光のエネルギーを波長を用いて表すこともあります．
ここで、はエネルギー、
はプランク定数、
は周波数、
は光速、
は波長です．
と
は定数であるため、周波数あるいは波長が決まれば光のエネルギーは決まります．以下では、これらの間の関係を見ていきましょう．
周波数は、波長は電磁波によりますが例えば可視光なら
、波数は
の単位で表すことが多いです．
より、
ですが、ちょっと値が小さすぎて使いにくいですね．この場合、電子一つ当たりのエネルギー量である電子ボルト（）を用いた方が便利です．
より、
マシにはなりましたが、今度は大きいですね．ともかく、というのも
に換算するとかなり大きな値です．
波長に変換するとどうでしょうか．
より、
これは赤外線に相当する波長領域です．可視光はおおよそから
の領域であることから、
よりももう少しエネルギーが高いようですね．エネルギー(
)を波長(
)に変換するにはエネルギーをおよそ1240で割ればよいです．
最後に、波数に変換するには、
の関係があります．それほど大きすぎるわけでもないので使いやすいです．実際、電磁波のエネルギーを表す単位として広く使われています．
