Sommaire
Méthode 1À partir de la fréquence 1Rappeler la formule liant l'énergie à la fréquence 2Repérer la fréquence de la radiation électromagnétique 3Convertir, le cas échéant, la fréquence 4Repérer la valeur de la constante de Planck 5Effectuer l'application numériqueMéthode 2À partir de la longueur d'onde 1Rappeler la formule liant l'énergie à la longueur d'onde 2Repérer la longueur d'onde de la radiation électromagnétique 3Convertir, le cas échéant, la longueur d'onde 4Repérer les valeurs des constantes 5Effectuer l'application numériqueÀ partir de la fréquence
L'énergie d'un photon peut être calculée à partir de la fréquence de la radiation électromagnétique correspondante.
Quelle est l'énergie d'un photon de fréquence 2000 GHz ?
Donnée : la constante de Planck est : h = 6{,}62 \times 10^{-34} J.s
Rappeler la formule liant l'énergie à la fréquence
On rappelle la formule liant l'énergie E d'un photon à la fréquence \nu de la radiation électromagnétique correspondante : E = h\times \nu
L'énergie d'un photon est donnée par la formule suivante :
E = h\times \nu
Repérer la fréquence de la radiation électromagnétique
On donne la fréquence de la radiation électromagnétique, donnée en énoncé ou obtenue des questions précédentes.
Généralement, on note \nu ou f la fréquence d'une radiation électromagnétique.
D'après l'énoncé, la fréquence de la radiation électromagnétique est :
\nu=2\ 000 GHz
Convertir, le cas échéant, la fréquence
Le cas échéant, on convertit la fréquence de la radiation électromagnétique en hertz (Hz).
On convertit :
\nu = 2\ 000 \times 10^{9} Hz
Repérer la valeur de la constante de Planck
Généralement, la constante de Planck est donnée. On rappelle sa valeur.
De plus, l'énoncé indique :
h = 6{,}62 \times 10^{-34} J.s
Effectuer l'application numérique
On effectue l'application numérique, le résultat étant alors l'énergie du photon exprimée en joules (J) et devant être écrite avec autant de chiffres significatifs que la donnée qui en a le moins.
On obtient :
E = 6{,}62 \times 10^{-34} \times 2\ 000 \times 10^{9}
E = 1{,}32 \times 10^{-21} J
À partir de la longueur d'onde
L'énergie d'un photon peut être calculée à partir de la longueur d'onde de la radiation électromagnétique correspondante.
Quelle est l'énergie d'un photon de longueur d'onde 450 nm ?
Données :
- La constante de Planck : h = 6{,}62 \times 10^{-34} J.s
- La valeur c de la célérité (ou vitesse) de la lumière dans le vide : c = 3{,}00 \times 10^{8} m.s-1
Rappeler la formule liant l'énergie à la longueur d'onde
On rappelle la formule liant l'énergie E d'un photon à la longueur d'onde \lambda de la radiation électromagnétique correspondante :
E = \dfrac{h\times c}{\lambda}
L'énergie d'un photon est donnée par la formule suivante :
E = \dfrac{h\times c}{\lambda}
Repérer la longueur d'onde de la radiation électromagnétique
On donne la longueur d'onde de la radiation électromagnétique. Celle-ci est donnée dans l'énoncé, ou dans le résultat d'une des questions précédentes.
Ici, la longueur d'onde de la radiation électromagnétique est :
\lambda = 450 nm
Convertir, le cas échéant, la longueur d'onde
Le cas échéant, on convertit la longueur d'onde de la radiation électromagnétique en mètres (m).
Après conversion, on obtient :
\lambda = 450 \times 10^{-9} m
Repérer les valeurs des constantes
On rappelle la valeur de la constante de Planck et de la célérité de la lumière dans le vide, données en énoncé.
On sait que :
- h = 6{,}62 \times 10^{-34} J.s
- c = 3{,}00 \times 10^{8} m.s-1
Effectuer l'application numérique
On effectue l'application numérique, le résultat étant alors l'énergie du photon exprimée en joules (J) et devant être écrite avec autant de chiffres significatifs que la donnée qui en a le moins.
On obtient :
E = \dfrac{6{,}62 \times 10^{-34} \times 3{,}00 \times 10^{8}}{450 \times 10^{-9}}
E = 4{,}41 \times 10^{-19} J