エネルギー量子
プランクは、熱放射のスペクトルと温度について研究を行い、電磁波(光)が物質に出入りするときのエネルギーの受け渡しの大きさが光の振動数に比例する、飛び飛びの値しか許されないと仮定すると、実験結果と一致することを発見した。つまり、エネルギーは、どんな値でもとることができるわけではなく、振動数に比例するエネルギーの整数倍に一致する値だけをとることができる。
これを式にすると次のようになる。
ここで、は整数、はプランク定数である、プランク定数の値はである。
は振動数の光に関係したエネルギーの粒と考えることができる。こののことをプランクのエネルギー量子ということがある。
電磁波の基本式
光を波として考えるとき、波長とは波の一番高い頂点から次の頂点までの距離であり、振動数は1秒間に波が上下に振動する回数である。光の波が1回振動する距離と1秒間の振動数の積は、光が1秒間に進む距離である光速度に等しい。
この関係を式にすると以下のようになる。
この関係式を電磁波の基本式ということがある。
この関係式は電磁波以外の一般的な波にも適用することができ、波の速度をとすると以下のようになる。
これを波の基本式ということがある。