单个光子的能量仅取决于其波长：波长越短，光子的能量越高。此计算器接受以纳米为单位的波长，并返回以焦耳和电子伏特表示的光子能量。
该物理量说明了为什么紫外辐射的作用方式与可见光不同。254 nm处的光子携带约4.9 eV的能量，高于许多有机键的结合能——它可以直接破坏分子。而400 nm处的光子仅携带约3.1 eV的能量。正是这一临界值决定了光引发剂是否响应、半导体跃迁是否被激发，或光催化反应是否启动。如果您知道以eV为单位的带隙，此计算器可以告诉您可用于该带隙的最长波长。
此计算适用于真空或空气中的光子；在折射率为n的介质中，波长会发生变化，但光子能量不会改变。所用常数遵循CODATA 2018标准。
光子能量可直接推导出光子通量——即每秒光子数。该计算器嵌入在提出此问题的光化学页面中。所有辐射度计算器都汇总在辐射度计算器页面中。
基础知识
光子能量遵循普朗克-爱因斯坦关系式 E = h · c / λ，其中普朗克常数 h = 6.62607015 · 10⁻³⁴ J·s，光速 c = 299,792,458 m/s（自国际单位制修订以来两者均为精确定义值）。以米为单位代入λ，可得到以焦耳为单位的E。若需以电子伏特表示，则除以基本电荷，由此得到便捷的简化公式 E[eV] = 1239.842 / λ[nm]。
| 波长 | 能量 |
|---|---|
| 254 nm（低压汞灯） | 4.88 eV |
| 265 nm（UVC LED） | 4.68 eV |
| 280 nm（UVC LED） | 4.43 eV |
| 365 nm（UVA LED） | 3.40 eV |
| 405 nm | 3.06 eV |
以365 nm为例：E = 1239.842 / 365 = 3.397 eV，相当于5.44 · 10⁻¹⁹ J。
该公式描述的是单一波长的单个光子。中压汞灯发射多条谱线，而LED发射的是半高全宽（FWHM）通常为10～15 nm的波段——此时质心波长只是一种近似，精确的工作需要对光谱进行积分。光子能量也无法说明辐射量的大小，这需要通过辐照度或光子通量来确定。
常见问题
公式为 E = h · c / λ。实际应用中，简化公式 E[eV] = 1239.842 / λ[nm] 通常已足够：365 nm 对应 3.40 eV，254 nm 对应 4.88 eV。
使用相同的简写形式。二者呈倒数关系，而非线性关系——波长减半意味着能量翻倍。
因为单个光子的能量更高。在254 nm处，光子能量超过许多有机键的结合能，而在365 nm处则不然。因此，UV-C直接作用于DNA，而UV-A主要通过中间步骤起作用。波段的分类说明请参见光谱范围与标准。
λ = 1239.842 / 3.2 ≈ 387 nm。在实际应用中，为了可靠地激发，通常选择稍短的波长，约为365 nm或375 nm。
不会。在介质内部，波长会因折射率而缩短，但频率以及由此决定的能量保持不变。公式中必须使用真空波长。
它决定了光引发剂能否被激发。如果波长与引发剂的吸收范围不匹配，即使剂量再高也无济于事。更多内容请参见光引发剂与紫外线吸收剂。
