Photonenimpuls-Rechner

Über diesen Rechner

Dieser Rechner ermittelt den Impuls eines Photons, p = h/λ, wobei h das plancksche Wirkungsquantum und λ die Wellenlänge des Photons ist, sowie seine Energie E = hc/λ (gleichwertig E = pc). Anders als bei Teilchen mit Masse stammt der Impuls eines Photons vollständig aus seiner Wellennatur und nicht aus mv – eine direkte Folge davon, Licht als diskrete Quanten zu behandeln, wie es Einstein tat, um den photoelektrischen Effekt zu erklären.

Physiker nutzen diese Beziehung in der gesamten Quantenmechanik und Spektroskopie, wo die Wellenlänge eines Photons (im sichtbaren Bereich die Farbe) unmittelbar seine Energie und seinen Impuls verrät. Photonik- und Optikingenieure wenden sie beim Entwurf von Sonnensegeln und bei der Untersuchung des Strahlungsdrucks an – des winzigen, aber realen Stoßes, den Licht auf Materie ausübt –, und Forschende nutzen sie bei der Deutung von Spektrallinien von Atomen oder fernen Sternen. Physikstudierende, die Welle-Teilchen-Dualismus und Quantentheorie lernen, nutzen diesen Rechner, um die Wellenlänge eines Photons mit seinen messbaren physikalischen Eigenschaften zu verbinden.