带隙对应波长计算器

← ToolBox / 带隙对应波长计算器
📖 查看「由带隙能量求吸收/发射波长 使用指南」

Band-Gap Photon Wavelength

Enter the band-gap energy E_g (eV) of a semiconductor or material and compute the corresponding absorbed or emitted photon wavelength (nm) via λ = hc/E_g, to judge emitted color or excitable wavelength.

📐 计算公式
带隙能量先换算 E_J = E_g(eV) × 1.602176634e−19（电子伏→焦耳）；光子波长 λ = h×c ÷ E_J（h=6.62607015e−34 J·s、c=2.99792458e8 m/s，结果 ×1e9 折 nm）；频率 = E_J ÷ h ÷ 1e12 (THz)。校验：带隙 E_g 为必填有效数值（必填校验壳拦截）。判据：E_g 越大对应光子波长越短、频率越高，能量与波长成反比。

输入带隙能量 E_g（eV），求对应光子波长。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Band-gap wavelengthλ ≈ 1240/E_g(eV) nmSemiconductor optics
Absorption edgeλ_c = 1240/E_g cutoffSemiconductor physics
Direct vs indirectDirect gap radiates efficientlyOptoelectronics
Temperature dependenceVarshni empirical relationVarshni 1967
Common band gapsSi 1.12 eV, GaAs 1.42 eVMaterial data
Detector designDetection below cutoff wavelengthPhotodetector principles
📌 计算说明
  • λ = hc/E_g。
  • Si 带隙 1.12eV → 约 1107 nm（红外）。

🔗 相关工具

🏋️ 三维费米能计算器由自由电子密度求费米能 ⚛️ 光子动量计算器光子动量计算器由波长求光子的相对论动量 p=h/λ，适合光压、康普顿散射与量子光学中的光子动量估算。 ⚡ 光子能量计算器光子能量计算器由频率或波长求光子能量 E=hν=hc/λ，适合光学、原子物理与光电探测中的单光子能量 ⚛️ 光子通量计算器由功率与波长求每秒光子数 ⚛️ 光电效应计算器输入入射光频率（或波长）与金属功函数，工具按爱因斯坦方程计算光电子最大初动能，判断能否发生光电效应并 🧮 光电阈频计算器由逸出功求截止频率

📚 深度解析：带隙对应光子波长

💡 常见使用场景

硅带隙 1.12eV
λ=hc/E_g=1240eV·nm/1.12eV=1107nm。硅只能吸收波长<1107nm 的光。
砷化镓 1.42eV
λ=1240/1.42=873nm，对应近红外，适合红光合金电池。

❓ 常见问题（FAQ）

1240 常数哪来的？
hc≈1240 eV·nm，故 λ(nm)=1240/E(eV)，便于能带-波长换算。
带隙小吸收范围更宽？
是；带隙越小截止波长越长，可吸收更多太阳光（但电压更低）。