光子のエネルギーと運動量
着眼点光は h\nu のエネルギーをもつ粒（光子）の集まり。波長が短いほどエネルギーが大きい。
E = h\nu = \frac{hc}{\lambda},\qquad p = \frac{h}{\lambda}
1\ \mathrm{eV} = 1.6\times10^{-19}\ \mathrm{J}（電子が 1\ \mathrm{V} で加速されて得るエネルギー）。
例題
1
波長 5.0\times10^{-7}\ \mathrm{m} の光子のエネルギーを J と eV で求めよ。h = 6.6\times10^{-34}\ \mathrm{J\cdot s}、c = 3.0\times10^8\ \mathrm{m/s}、e = 1.6\times10^{-19}\ \mathrm{C}。
解答
E = \frac{6.6\times10^{-34}\times3.0\times10^8}{5.0\times10^{-7}} = 3.96\times10^{-19} \approx 4.0\times10^{-19}\ \mathrm{J}eV では 3.96\times10^{-19}/1.6\times10^{-19} \approx 2.5\ \mathrm{eV}。
2
出力 1.0\times10^{-3}\ \mathrm{W} で上の波長の光を出す光源は、1秒あたり何個の光子を出しているか。
解答
\dfrac{1.0\times10^{-3}}{3.96\times10^{-19}} \approx 2.5\times10^{15} 個
注意eV と J の換算を忘れやすい。式に入れる直前に単位をそろえる（h を J・s で使うならエネルギーも J）。
確認問題
1
波長を半分にすると光子のエネルギーは何倍か。
答え
2倍