​光波的能量和波长的关系 光的波长与能量的关系

光波的能量和波长的关系 光的波长与能量的关系

夏季在太阳下的时候，感到太阳发出的紫外线很强，把皮肤晒的生疼。

频率不同的光线产生的能量就不同，这是为什么呢？因为光线的频率越高，单位时间内传播的光子数量就越多。光线在单位时间内传播的光子数量与光线的频率在数量上相等。

如果A光的波长是B光波长的X倍，即B光频率是A光频率的X倍，则B光在单位时间内发出的光子总数是A光的X倍，（由于每个光子的能量都相等，）B光的总能量是A光总能量的X倍。

例如波长是275纳米的紫外线的总能量是波长550纳米绿光的总能量的2倍。

但从单位面积上的能量来说，波长275纳米的紫外线在单位面积上的能量比波长550纳米的绿光在单位面积上的能量更高。

微观上，光线的实际轨迹是一条螺旋线，所以一定波长的光线打到荧光屏上时，痕迹在微观上是一个圆，并不是一个点。波长越长，围成的圆的周长越大，单位面积上的能量就越少。波长越短，围成的圆的周长越小，单位面积上的能量就越大。

波长550纳米的绿色光是波长275纳米的紫外线波长的2倍，绿色光的振幅也是紫外线振幅的2倍，所以绿色光围成的圆的周长是紫外线围成圆的周长的2倍，所以绿色光围成的圆的面积是紫外线围成圆的面积的4倍。

本来绿色光的总能量就是紫外线总能量的1/2，绿色光能量分布的范围又是紫色光分布范围的4倍，所以单位面积上绿色光的能量是单位面积上紫外线的能量的1/8。

结论:如果，A光的波长是B光波长的X倍，则B光的频率是A光的X倍，即在单位时间内发出的光子总数是A光的X倍，B光的总能量是A光总能量的X倍，B光在单位面积上的能量是A光单位面积上能量的X^3（X的立方）倍。