Strona głównaPytania → Jaka jest jednostka fizyczna i...

Jaka jest jednostka fizyczna i jaka jest wartość jednego kwantu energii?

Pytanie

Pyta Peter

Jaka jest jednostka fizyczna i jaka jest wartość jednego kwantu energii?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Kwant energii to nic innego jak porcja, czy też paczka energii – w mechanice kwantowej energia może być przekazywana właśnie w takich paczkach (zatem nie może przyjmować dowolnych wartości). Taka paczka energii, czy też jej kwant, ma zatem takie same jednostki jak energia – czyli wyrazić ją można np. w dżulach [J]. Natomiast w fizyce atomowej, jądrowej, czy też fizyce cząstek elementarnych, energię często wyraża się w elektronowoltach [eV] – jeden elektronowolt to energia, jaką uzyskuje bądź traci elektron, który przemieszcza się w polu elektrycznym o różnicy potencjałów równej 1 woltowi. Jeden elektronowolt to ok. 1.602 $\cdot 10^{-19}$ dżuli, tzn. 1 eV=1.602$\cdot 10^{-19}$ J, natomiast jeden dżul to 6.241$\cdot 10^{18}$ elektronowoltów.

Należy podkreślić, że jeden kwant energii nie ma ustalonej wartości; wartość ta zależy od rozpatrywanego układu i sytuacji. Np. promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości $\nu$ składa się z kwantów o energii E=h$\nu$, gdzie h to stała Plancka. Zatem wartość takiego kwantu energii zależy od częstotliwości $\nu$ i w tym sensie może być różna; natomiast jeśli $\nu$ jest ustalone, to energia może być przekazywana tylko w paczkach o tej wartości h$\nu$.