Rechner für das elektromagnetische Spektrum

Wellenlänge, Frequenz und Energie ineinander umrechnen

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Wellenlänge λ:	* 10^9 m, Gigameter 10^6 m, Megameter 10^3 m, Kilometer m, Meter 10^-3 m, Millimeter 10^-6 m, Micrometer 10^-9 m, Nanometer 10^-12 m, Pikometer 10^-15 m, Femtometer
Frequenz f:	* Hz, Hertz 10^3 Hz, Kilohertz 10^6 Hz, Megahertz 10^9 Hz, Gigahertz 10^12 Hz, Terahertz 10^15 Hz, Petahertz 10^18 Hz, Exahertz 10^21 Hz, Zettahertz 10^24 Hz, Yottahertz
Photonenenergie Ep:	* 10^-15 eV, Femtoelektronenvolt 10^-12 eV, Pikooelektronenvolt 10^-9 eV, Nanoelektronenvolt 10^-6 eV, Microelektronenvolt 10^-3 eV, Millielektronenvolt eV, Elektronenvolt 10^3 eV, Kiloelektronenvolt 10^6 eV, Megaelektronenvolt 10^9 eV, Gigaelektronenvolt
Energie E:	* 10^-33 J 10^-30 J 10^-27 J 10^-24 J, Yoktojoule 10^-21 J, Zeptojoule 10^-18 J, Attojoule 10^-15 J, Femtojoule 10^-12 J, Pikojoule 10^-9 J, Nanojoule
Temperatur bei λmax:
Photonen pro Joule:
Bezeichnung:

Formeln:
Plancksches Wirkungsquantum h = 6,62606957*10^-34 J*s
Lichtgeschwindigkeit c = 299792458 m/s
c = λ*f
Elektronenvolt: 1 eV = 1,602176565*10^-19 J
E = h*c / λ
E_p = E / (1,602176565*10^-19)
T bei λ_max = 2,89776829 nm * Kelvin / λ (Wiensches Verschiebungsgesetz)
T bei λ_max ist die Temperatur eines Schwarzen Körpers, dessen Strahlung ihr Maximum bei λ hat.
Photonen pro Joule = 1 / (1,602176565*10^-19 * E_p)

Tabelle:

Das elektromagnetische Spektrum ist jener Bereich, in welchem elektromagnetische Wellen auftreten. Die verschiedenen Wellen unterscheiden sich durch ihre Wellenlänge, also den Abstand zwischen zwei Wellenbergen und ihre Frequenz, der Anzahl, wie oft pro Sekunde ein Wellenberg durchlaufen wird. Da elektromagnetische Wellen im gleichen Medium alle die gleiche Geschwindigkeit haben, nämlich Lichtgeschwindigkeit, lassen sich beide Werte direkt ineinander umrechnen, ebenso wie die Energie, welche eine solche Welle hat. Die elektromagnetischen Wellen, mit denen wir am vertrautesten sind, sind jene des Lichts, denn für diese haben wir Sinnesorgane, um sie wahrzunehmen. Licht nimmt aber nur einen winzigen Teil des elektromagnetischen Spektrums ein. Auch Infrarotstrahlung bemerken wir, wenn es uns warm wird, hier ist unsere Wahrnehmungsfähigkeit aber deutlich ungenauer. Andere Arten der Strahlung bemerken wir erst, wenn sie uns schädigen oder bereits geschädigt haben, wie die ultraviolette, welche Sonnenbrand hervorruft. Je kurzwelliger (und natürlich je intensiver, also je mehr Wellen), desto gefährlicher wird die Strahlung für uns.
Strahlung lässt sich nicht nur als Welle sehen, sondern auch als Teilchen. Die Strahlungsteilchen nennt man Photonen. Welche Sichtweise die angebrachte ist kommt tatsächlich auf den Fall drauf an und man hat sich inzwischen an die Welle-Teilchen-Dualität gewöhnt, die nicht nur bei elektromagnetischen Wellen, sondern beispielsweise auch bei Elektronen auftritt. Dies ist nur einer der vielen nicht sonderlich verständlichen und anschaulichen Aspekte der Quantenmechanik, tatsächlich läuft die Quantenmechanik sehr oft dem scheinbar gesunden Menschenverstand zuwider, aber sie funktioniert einfach sehr gut und liefert Prognosen und Erklärungen für echte Phänomene in der Natur des sehr Kleinen, die sich ohne sie nicht erklären lassen. Physikalische Theorien, die ohne Quantenmechanik auskommen, nennt man klassische Theorien. Eine davon ist die Allgemeine Relativitätstheorie, die ebenfalls sehr gute Prognosen und Erklärungen liefert, allerdings für den Bereich des sehr Großen. Beide bedeutenden Theorien widersprechen sich, wo sie sich begegnen. Dies sind insbesondere Schwarze Löcher und Singularitäten, wo das sehr Große und sehr Kleine zusammen fallen. Es gibt aber durchaus Erfolg versprechende Versuche der Annäherungen beider Theorien.

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