𝐸 est égal à ℎ𝑐 divisé par 𝜆, où 𝐸 est l'énergie du photon, ℎ est la constante de Planck, 𝑐 est la célérité de la lumière dans l'espace libre et 𝜆 est la longueur d'onde du photon.
E = hν avec : ν = c / λ
ν : fréquence en Hz. c : célérité de la lumière dans le vide soit 3,00.108 m/s. λ : longueur d'onde en m.
On considère une radiation lumineuse de fréquence égale à 3,5 × 1014 Hz. L'énergie des photons constituant cette radiation est égale à : E = h × ν = 6,626 × 10−34 × 3,5 × 1014 = 2,3 × 10−19 J.
En termes de fréquence
La relation indique simplement que l'énergie d'un photon est proportionnelle à sa fréquence. La constante de proportionnalité étant la constante de Planck.
Dans un milieu donné, la fréquence et la longueur d'onde sont liées par la formule : λ=c/f=c*T ou λ est la longueur d'onde en mètre (m), c la célérité de propagation de l'onde en mètre par seconde (m.s-1), f la fréquence (Hz) et T la période (s).
Donnée : La constante de Planck h vaut 6,626.10−34 J.s. La longueur d'onde du photon est de 8,39.10−7 m.
Un électronvolt est égal à 1,602 fois 10 puissance moins 19 joule. Nous pouvons utiliser cette relation pour convertir les joules en électronvolts. Pour ce faire, nous devons multiplier 1,50 fois 10 puissance moins 18 joule par le facteur de conversion exprimé sous forme de fraction.
Énergie (Wh) = Puissance (en watts) x temps (en heures)
L'énergie cinétique est notés Ec et s'exprime en Joules (J). Elle correspond à l'énergie accumulée par un objet lancé à une vitesse v . son énergie cinétique vaut : Ec = ½ x m x v²
Le lien entre énergie et puissance est le même que celui entre distance et vitesse : la vitesse (la puissance) est la variation de la distance (l'énergie) pendant un certain temps.
On peut donc utiliser la formule 𝑝 = 𝑛 ℎ 𝑓 𝑐 pour déterminer la quantité de mouvement totale, 𝑝 , des photons, où 𝑛 est le nombre de photons, ℎ est la constante de Planck, 𝑓 est la fréquence des photons, et 𝑐 est la vitesse de la lumière.
L'énergie d'un photon est directement proportionnelle à sa fréquence. L'énergie d'un photon est inversement proportionnelle à sa longueur d'onde. On peut utiliser 𝐸 = ℎ 𝑓 ou 𝐸 = ℎ 𝑐 𝜆 pour calculer l'énergie d'un seul photon. On peut utiliser 𝐸 = 𝑛 ℎ 𝑓 ou 𝐸 = 𝑛 ℎ 𝑐 𝜆 pour calculer l'énergie de 𝑛 photons.
Il y a deux façon de calculer l'énergie libérée par la transformation nucléaire : ➢ Soit en utilisant la variation de masse : ΔE = [(m(X3) + m(X4)) –(m(X1) + m(X2))]×c² Exemple : voir ci-dessous.
La constante de Planck h relie la valeur de l'énergie à la fréquence du rayonnement : E = hf. Les travaux de Planck marquent le début de la physique quantique : la lumière (et toute forme de rayonnement), est émise, transmise ou absorbée par quantités discrète d'énergie, les quanta d'énergie.
1. Flux de photons parvenant des objets éclairés par la lumière solaire : φ = 1,0.103 / 100 = 10 W.m-2. 2. Energie du photon : E = h × ν = h × (c / λ) = 6,6.10-34 × (3,0.108 / (600.10-9)) = 3,3.10-19 J.
Par exemple, le calcul de l'énergie en électricité peut s'exprimer en joule J et sa formule prend en compte la puissance (unité internationale le Watt) et le temps (unité la seconde). On obtient ainsi la formule suivante : J = W x s.
On a alors ΔE = hf. Quand il passe d'un niveau A à un niveau inférieur B, l'électron va émettre un photon d'énergie égale à ΔE.
On utilise alors la relation P = U × I. Pour déterminer l'énergie électrique E consommée par l'appareil, on multiplie la puissance P précédemment calculée par la durée d'utilisation t : on utilise la relation E = P × t.
E=mc² : qu'est-ce que c'est ? La relation E=mc2 exprime l'équivalence entre la masse et l'énergie. Si on multiplie la masse m d'un corps par la constante physique c (qui représente par ailleurs la vitesse de la lumièrevitesse de la lumière dans le vide) au carré, alors on obtient une énergie.
Dans le Système International d'unités (SI), la puissance s'exprime en Watts (W), le temps en secondes (s) et l'énergie en Joules (J). Pour obtenir l'énergie en Wattheures (Wh), il suffit d'exprimer la puissance en Watts et le temps en heures ; par ailleurs, on a 1 kWh = 1000 Wh.
Kilowatts, Megawatts, cumac, kilowatts crête : à l'heure où les questions énergétiques prennent de plus en plus de place dans notre quotidien, il est plus important que jamais de bien saisir la signification des unités les plus fréquemment utilisées.
1 Wh correspond à la puissance d'un joule par seconde. Ainsi, 1 Wh correspond à 60 fois 60 joules, soit 3 600 joules.
Cette quantité d'énergie est égale au travail de la force électrique appliquée à un électron se déplaçant d'un point à un point , de manière à ce que le potentiel augmente de 1 Volt.
Définition : Un électronvolt est égal à l'énergie acquise par un électron accéléré par une tension de un volt . Concrètement : 1 u = 1,660 540·10-27 kg et 1 eV = 1,602 177·10-19 J. Enfin, la relation d'Einstein permet d'établir que 1 u correspond à 931,5 MeV.