· Закон Стефана-Больцмана
,
где Rэ- энергетическая светимость абсолютно черного тела; Т – термодинамическая температура; s – постоянная Стефана-Больцмана: s = 5,67×10-8 Вт/(м2 ×К4).
· Энергетическая светимость серого тела
,
где aТ - коэффициент черноты серого тела.
· Закон смещения Вина
,
где lmax – длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела; b – постоянная Вина: b = 2,9×10-3 м×К.
· Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости от температуры
,
где С – постоянная: С= 1,30×10-5 Вт/(м3×К5).
· Формула Эйнштейна
а) в общем случае
или
где — энергия фотона, падающего на поверхность металла; А – работа выхода электрона из металла; Tmax -максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона;
б) в случае, если энергия фотона много больше работы выхода(),
или .
· Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в двух случаях (нерелятивистском и релятивистском) выражается различными формулами:
а) если фотоэффект вызван фотоном, имеющим незначительную энергию (энергия покоя электрона), то
,
где m0 – масса покоя электрона, - постоянная Планка с чертой.
б) если фотоэффект вызван фотоном, обладающим большой энергией (), то
или ,
где ; m – масса релятивистского электрона.
· Красная граница фотоэффекта
или ;
или ,
где l0 – максимальная длина волны излучений (n0 и w0 – минимальные соответственно частота и круговая частота), при которых еще возможен фотоэффект.
· Изменение длины волны фотона при рассеянии его на электроне на уголq
Dl = l¢ - l = 2lс sin2(q/2) или Dl = l¢ - l = lс (1-cosq)
где m – масса электрона отдачи; l и lС – длины волн.
Комптоновская длина волны
.
(При рассеянии фотона на электроне lС = 2,436 пм.)
· Давление, производимое светом при нормальном падении
или
где Е – облученность поверхности (энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени); с- скорость электромагнитного излучения в вакууме; w - объемная плотность энергии излучения; r — коэффициент отражения.
· Энергия фотона
, или ,
где h – постоянная Планка; ; n - частота света; w — круговая частота; l-длина волны.
· Масса и импульс фотона выражаются соответственно формулами
; .