電磁波、それは君が見た光子 - やってみなくちゃわからない。わからなかったらやってみよう！＠プリチャンを見て

■はじめに
この記事は物理学アドベントカレンダー 2014の12日目です。
前回はaetos382さんの粒子と反粒子でした。

今回のテーマは光です。

光とは光子であり電磁波でもあります。
粒子と波動の二重性をもつということですね。
光は偏光もかけられるし、二重スリット実験では干渉して波動性を示し、
光電効果では光のエネルギーが振幅ではなく周波数に依存して粒子性を示すのです。わけがわかりませんね。

$E=h\nu$
E：エネルギー [J, eV]
h：プランク定数 [Js]
ν：振動数 [1/s, Hz]

$c=\lambda\nu$
c：光速 [m/s]
λ：波長 [m]
ν：振動数 [1/s, Hz]

$K=1/\lambda$
K：波数 [1/cm, cm^-1]
λ：波長 [m]

$E=kT$
E：エネルギー [J, eV]
k：ボルツマン定数 [J/K]
T：温度 [K]

ここで４式をまとめることができます。
$E=h\nu=h\frac{c}{\lambda}=hcK=kT$

この式から言えることとして
光のエネルギーは、
光の周波数に依存するし、
光の波数にも依存し、光の波長にも依存し、
黒体輻射の温度にも依存するということが言えます。

また、h：プランク定数、c：光速、k：ボルツマン定数と定数であり、
ほぼ光のエネルギーは周波数か、波数か、波長か、または温度で表せるとも言えます。
例：12 [meV] = 3 [THz] = 100 [μm] = 100 [cm^-1] = 144 [K]