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Elektromagnetisches Spektrum: Bereich und Energie berechnen

Elektronik & PhysikStand Noch keine Bewertung

Werte eingeben

Gegebene Größe
Einheit der Wellenlänge
W

Berechnete Werte

Ergebnis (Bereich und Werte)Sichtbares Licht, Grün: λ = 550 nm, f = 545,1 THz (5,451·10¹⁴ Hz), E = 2,254 eV
Bereich des SpektrumsSichtbares Licht
Unterbereich oder FarbeGrün
Wellenlänge λ550 nm
Frequenz f545,1 THz (5,451·10¹⁴ Hz)
Photonenenergie E = h · f2,254 eV = 3,612·10⁻¹⁹ J
Photonenrate N = P ÷ EKeine Strahlungsleistung eingegeben (0 W).
Position auf der SpektrumleistePosition 38 % auf der logarithmischen Leiste von 1 fm (0 %, energiereich) bis 100.000 km (100 %, langwellig).
Grenzen des Bereichs und QuelleSichtbares Licht: 380 nm bis 780 nm nach ISO 20473:2007; die Farbgrenzen sind gebräuchliche Lehrbuchwerte.
Alle Bereiche des Spektrums mit Grenzen[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Unterbereiche des getroffenen Bereichs[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Wellenlänge in m (Rohwert zum Kopieren)5.5e-7
Frequenz in Hz (Rohwert zum Kopieren)545077200000000
Photonenenergie in J (Rohwert zum Kopieren)3.6117197e-19
Photonenenergie in eV (Rohwert zum Kopieren)2.2542582
Rechenwegf = c ÷ λ = 299.792.458 m/s ÷ 5,5·10⁻⁷ m = 5,451·10¹⁴ Hz. E = h · f = 6,62607015·10⁻³⁴ J·s · 5,4508·10¹⁴ Hz = 3,612·10⁻¹⁹ J; in Elektronenvolt E = 3,6117·10⁻¹⁹ J ÷ 1,602176634·10⁻¹⁹ J/eV = 2,254 eV. Probe: h · c ÷ λ = 3,612·10⁻¹⁹ J = E.
HinweisDie Grenzen des sichtbaren Bereichs sind nicht scharf; ISO 20473 nennt 380 bis 780 nm, viele Lehrbücher rechnen mit 400 bis 700 nm. Die Farbnamen folgen gebräuchlichen Lehrbuchgrenzen, ein Wellenlängenwert allein ergibt den Farbeindruck einer Lichtquelle nicht, denn Mischlicht wirkt anders als monochromatisches Licht. Alle Werte gelten im Vakuum. In Materie bleibt die Frequenz und damit die Photonenenergie gleich, die Wellenlänge schrumpft um den Faktor der Brechzahl; dafür gibt es den Frequenz-Wellenlänge-Rechner.

Visualisierung

Rechner-spezifische Darstellung wird aus den aktuellen Eingabewerten abgeleitet.

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Kurzantwort

Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie sind starr gekoppelt: f = c ÷ λ und E = h · f. Je kürzer die Welle, desto höher Frequenz und Energie; die Bereiche des Spektrums sind nur Konventionen auf dieser Skala.

Wellenlänge, Frequenz oder Photonenenergie eingeben und den Bereich des elektromagnetischen...

Kilian AchatzGründer & Fachredakteur
Geprüft: Review-Team Rechner-Portal (Okt. 2026)Stand:

Überblick

Was berechnet der Rechner für das elektromagnetische Spektrum?

Starte mit der kurzen Einordnung, bevor du Eingaben und Ergebnis interpretierst.

Das elektromagnetische Spektrum ordnet alle elektromagnetischen Wellen nach Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie, von Radiowellen mit Kilometerlänge bis zur Gammastrahlung mit weniger als 10 Pikometern. Die drei Größen sind starr gekoppelt: Aus der Wellenlänge λ folgt im Vakuum die Frequenz f = c ÷ λ, aus der Frequenz die Photonenenergie E = h · f.

Grünes Licht mit 550 nm hat deshalb 545,1 THz und 2,254 eV, eine Mikrowelle mit 2,45 GHz dagegen 0,1224 m und nur 10,13 µeV.

Der Rechner nimmt die Größe, die du kennst, und liefert die beiden anderen samt Bereich: Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgen- oder Gammastrahlung.

Dazu kommen der Unterbereich (zum Beispiel UV-C, Grün oder UHF), die Position auf einer logarithmischen Spektrumleiste und eine Tabelle aller Bereiche. Mit einer Strahlungsleistung nennt er außerdem die Photonenrate pro Sekunde.

Gedacht ist das für Schule, Studium und Technik: Zu welchem Bereich gehören 1,55 eV, und wie viel Energie trägt ein Röntgenphoton mit 1 nm? Wo geht Infrarot in Mikrowellen über, und welche Frequenz hat ein Laser mit 650 nm?

Solche Fragen beantwortet eine einzige Eingabe samt Tabelle der Bereichsgrenzen. Für Wellen in Wasser oder Glas gibt es den Frequenz-Wellenlänge-Rechner.

Eingaben

Gegebene Größe, Wert, Einheit und optionale Strahlungsleistung

Hier siehst du, welche Werte erwartet werden und wie die Felder zusammenhängen.

Wähle zuerst die gegebene Größe: Wellenlänge, Frequenz oder Photonenenergie. Danach erscheint nur die passende Einheitenliste.

Das Feld „Wert“ nimmt die Zahl auf und muss größer als 0 sein, denn eine Welle ohne Ausdehnung oder Energie gibt es nicht. Die Wellenlänge gibst du von Pikometern bis Kilometern an.

Sichtbares Licht liegt bei 380 bis 780 nm; wer 550 µm statt 550 nm einträgt, landet im Infrarot bei 545,1 GHz und 2,254 meV. Die Frequenz reicht von Hz bis EHz, 2,45 GHz sind 2,45·10⁹ Hz.

Die Photonenenergie nimmst du in meV, eV, keV, MeV oder Joule; Joule brauchst du bei Werten wie 3,6·10⁻¹⁹ J, die einer Energie von 2,247 eV entsprechen. Optional trägst du die Strahlungsleistung in Watt ein, etwa 0,001 W für einen schwachen Laser.

Dann ergibt N = P ÷ E die Zahl der Photonen pro Sekunde. Der Rechner deckt Frequenzen von 1 Hz bis 10³⁰ Hz ab und nennt bei Werten außerhalb diese Grenzen. Alle Angaben gelten im Vakuum.

Praxisfälle

Elektromagnetisches Spektrum nach Anwendung berechnen

Sieben typische Suchfragen zum Spektrum, jede mit den Eingaben und dem nachgerechneten Ergebnis aus dem Rechner oben.

  1. Bereich bei 550 nm

    „Zu welchem Bereich gehört Licht mit 550 nm?“

    Eingabe
    Gegeben Wellenlänge, 550 nm
    Ergebnis
    Sichtbares Licht, Grün | f = 545,1 THz | E = 2,254 eV

  2. Frequenz bei 500 nm

    „Welche Frequenz und Energie hat Licht mit 500 nm?“

    Eingabe
    Gegeben Wellenlänge, 500 nm
    Ergebnis
    f = 599,6 THz (5,996·10¹⁴ Hz) | E = 2,480 eV

  3. Wellenlänge bei 2,45 GHz

    „Welche Wellenlänge und Photonenenergie hat 2,45 GHz?“

    Eingabe
    Gegeben Frequenz, 2,45 GHz
    Ergebnis
    Mikrowellen, UHF | λ = 0,1224 m | E = 10,13 µeV

  4. Wellenlänge bei 1 keV

    „Welche Wellenlänge hat ein Photon mit 1 keV?“

    Eingabe
    Gegeben Photonenenergie, 1 keV
    Ergebnis
    Röntgenstrahlung | λ = 1,24 nm | f = 241,8 PHz

  5. Telekommunikationslicht bei 1550 nm

    „Welcher Bereich und welche Energie gehören zu 1550 nm?“

    Eingabe
    Gegeben Wellenlänge, 1550 nm
    Ergebnis
    Infrarot, IR-B | f = 193,4 THz | E = 799,9 meV

  6. UV-C bei 253,7 nm

    „Wie viel Energie hat ein Photon bei 253,7 nm?“

    Eingabe
    Gegeben Wellenlänge, 253,7 nm
    Ergebnis
    Ultraviolett, UV-C | f = 1,182 PHz | E = 4,887 eV

  7. Wärmestrahlung bei 10 µm

    „Welche Frequenz hat Infrarot mit 10 µm?“

    Eingabe
    Gegeben Wellenlänge, 10 µm
    Ergebnis
    Infrarot, IR-C | f = 29,98 THz | E = 124,0 meV

Berechnung

Formeln f = c ÷ λ und E = h · f: Frequenz und Photonenenergie

Siehe Formeln und Rechenschritte.

Formelgrafik: Frequenz gleich Lichtgeschwindigkeit durch Wellenlänge, Photonenenergie gleich Plancksches Wirkungsquantum mal Frequenz, Energie in eV gleich Energie in J durch Elementarladung
Licht mit 500 nm hat im Vakuum f = 299.792.458 ÷ 5·10⁻⁷ = 5,996·10¹⁴ Hz, die Photonenenergie E = 6,626·10⁻³⁴ · 5,996·10¹⁴ = 3,973·10⁻¹⁹ J und damit 3,973·10⁻¹⁹ ÷ 1,602·10⁻¹⁹ = 2,480 eV.

Nachschlagen

Bereiche des elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie

Die Tabelle nennt die sieben Bereiche vom Langwelligen zum Kurzwelligen. Frequenz und Energie sind aus den Wellenlängengrenzen über f = c ÷ λ und E = h · f berechnet, mit derselben Funktion wie der Rechner oben.

Bereiche des elektromagnetischen Spektrums im Vakuum mit Grenzen in Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie
BereichWellenlänge λFrequenz fPhotonenenergie E
Radiowellenlänger als 1 munter 299,8 MHzunter 1,240 µeV
Mikrowellen1 mm bis 1 m299,8 MHz bis 299,8 GHz1,240 µeV bis 1,240 meV
Infrarot780 nm bis 1 mm299,8 GHz bis 384,3 THz1,240 meV bis 1,590 eV
Sichtbares Licht380 nm bis 780 nm384,3 THz bis 788,9 THz1,590 eV bis 3,263 eV
Ultraviolett10 nm bis 380 nm788,9 THz bis 29,98 PHz3,263 eV bis 124,0 eV
Röntgenstrahlung10 pm bis 10 nm29,98 PHz bis 29,98 EHz124,0 eV bis 124,0 keV
Gammastrahlungkürzer als 10 pmüber 29,98 EHzüber 124,0 keV

Annahmen: Vakuum. Sichtbar 380 bis 780 nm und Infrarot bis 1 mm nach ISO 20473:2007; Mikrowellen 1 mm bis 1 m, Röntgen 10 pm bis 10 nm und Gamma unter 10 pm sind übliche Näherungen. 1 m und 1 mm entsprechen 299,8 MHz und 299,8 GHz, gerundet die gewohnten 300 MHz und 300 GHz. Stand: 09.10.2026.

Farben des sichtbaren Lichts: Wellenlänge, Frequenz und Energie je Farbe

Das sichtbare Licht reicht von 380 bis 780 nm. Die Farbgrenzen sind gebräuchliche Lehrbuchwerte und nicht genormt; Frequenz und Energie stammen aus derselben Funktion wie im Rechner.

Farben des sichtbaren Lichts nach Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie im Vakuum
FarbeWellenlänge λFrequenz fPhotonenenergie E
Rot625 nm bis 780 nm384,3 THz bis 479,7 THz1,590 eV bis 1,984 eV
Orange590 nm bis 625 nm479,7 THz bis 508,1 THz1,984 eV bis 2,101 eV
Gelb565 nm bis 590 nm508,1 THz bis 530,6 THz2,101 eV bis 2,194 eV
Grün500 nm bis 565 nm530,6 THz bis 599,6 THz2,194 eV bis 2,480 eV
Cyan485 nm bis 500 nm599,6 THz bis 618,1 THz2,480 eV bis 2,556 eV
Blau450 nm bis 485 nm618,1 THz bis 666,2 THz2,556 eV bis 2,755 eV
Violett380 nm bis 450 nm666,2 THz bis 788,9 THz2,755 eV bis 3,263 eV

Annahmen: monochromatisches Licht im Vakuum. Rot reicht hier bis 780 nm, oberhalb von etwa 750 nm ist die Empfindlichkeit des Auges nur noch sehr gering. Stand: 09.10.2026.

Funkbänder der ITU von ELF bis EHF mit Wellenlänge und Photonenenergie

Die ITU-Bänder 1 bis 11 gehen von 3 Hz bis 300 GHz, jedes Band umfasst eine Zehnerpotenz. Die Werte kommen aus derselben Funktion und Bereichsliste wie der Rechner.

ITU-Frequenzbänder 1 bis 11 mit Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie
BandWellenlänge λFrequenz fPhotonenenergie E
UHF – Dezimeterwellen (Band 9)99,93 mm bis 1 m299,8 MHz bis 3 GHz1,240 µeV bis 12,41 µeV
SHF – Zentimeterwellen (Band 10)9,993 mm bis 99,93 mm3 GHz bis 30 GHz12,41 µeV bis 124,1 µeV
EHF – Millimeterwellen (Band 11)1 mm bis 9,993 mm30 GHz bis 299,8 GHz124,1 µeV bis 1,240 meV
unter 3 Hz (kein ITU-Band)länger als 99.931 kmunter 3 Hzunter 12,41 feV
ELF – extrem niedrige Frequenz (Band 1)9.993 km bis 99.931 km3 Hz bis 30 Hz12,41 feV bis 124,1 feV
SLF – super niedrige Frequenz (Band 2)999,3 km bis 9.993 km30 Hz bis 300 Hz124,1 feV bis 1,241 peV
ULF – ultra niedrige Frequenz (Band 3)99,93 km bis 999,3 km300 Hz bis 3 kHz1,241 peV bis 12,41 peV
VLF – Längstwellen (Band 4)9,993 km bis 99,93 km3 kHz bis 30 kHz12,41 peV bis 124,1 peV
LF – Langwellen (Band 5)999,3 m bis 9,993 km30 kHz bis 300 kHz124,1 peV bis 1,241 neV
MF – Mittelwellen (Band 6)99,93 m bis 999,3 m300 kHz bis 3 MHz1,241 neV bis 12,41 neV
HF – Kurzwellen (Band 7)9,993 m bis 99,93 m3 MHz bis 30 MHz12,41 neV bis 124,1 neV
VHF – Ultrakurzwellen (Band 8)1 m bis 9,993 m30 MHz bis 299,8 MHz124,1 neV bis 1,240 µeV

Annahmen: Bänder nach ITU Radio Regulations Artikel 2 (Bänder 4 bis 12) und ITU-R V.431-9; die deutschen Namen sind gebräuchlich, nicht amtlich. Die Grenzen 1 m und 1 mm gelten als Näherung für 300 MHz und 300 GHz. Stand: 09.10.2026.

Expertenmodus

Häufige Fragen zu Spektrum, Bereichsgrenzen und Photonenenergie

Spezielle Fragen geklärt. Tiefer verstehen.

Welche Wellenlängen hat sichtbares Licht?

Nach ISO 20473:2007 reicht sichtbares Licht von 380 bis 780 nm. Das entspricht Frequenzen von 788,9 THz bei 380 nm bis 384,3 THz bei 780 nm und Photonenenergien von 3,263 eV bis 1,590 eV.

Viele Lehrbücher nennen enger 400 bis 700 nm, weil das Auge an den Rändern kaum noch reagiert; beide Angaben sind richtig, sie stützen sich nur auf unterschiedliche Bezugsquellen.

Die Farben liegen in dieser Reihenfolge: Violett ab 380 nm, Blau ab 450 nm, Cyan ab 485 nm, Grün ab 500 nm, Gelb ab 565 nm, Orange ab 590 nm und Rot ab 625 nm. Diese Farbgrenzen sind gebräuchliche Lehrbuchwerte und nicht genormt.

Trage im Rechner die Wellenlänge ein, dann nennt er dir Farbe, Frequenz und Energie. Wichtig: Ein einzelner Wert beschreibt monochromatisches Licht; eine weiße Lampe mischt viele Wellenlängen und hat keine einzelne Farbe im Sinne dieser Tabelle.

Welche Frequenz hat Licht mit 500 nm?

Teile die Lichtgeschwindigkeit durch die Wellenlänge: f = c ÷ λ mit c = 299.792.458 m/s. Für 500 nm, also 5·10⁻⁷ m, ergibt das f = 5,996·10¹⁴ Hz, das sind 599,6 THz. Entscheidend ist die Einheit, denn aus 500 µm würden 599,6 GHz, tausendmal weniger.

Im Rechner wählst du als gegebene Größe die Wellenlänge, stellst nm ein und trägst 500 ein; Frequenz und Photonenenergie von 2,480 eV erscheinen sofort, dazu im Rechenweg die Probe h · c ÷ λ = E.

Umgekehrt gilt λ = c ÷ f: Für 2,45 GHz kommen 0,1224 m heraus. Beide Rechnungen gelten im Vakuum. In Wasser oder Glas bleibt die Frequenz gleich, die Wellenlänge schrumpft um die Brechzahl; dafür ist der Frequenz-Wellenlänge-Rechner da.

Handlung: Rechne zuerst alles in Meter und Hertz um oder lass den Rechner die Einheiten wählen, dann passt die Größenordnung.

Wie berechne ich die Energie eines Photons?

Die Energie eines Photons ist E = h · f mit dem Planckschen Wirkungsquantum h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ J·s. Mit f = c ÷ λ folgt E = h · c ÷ λ.

Für 550 nm sind das 3,612·10⁻¹⁹ J, in Elektronenvolt 2,254 eV, weil 1 eV genau 1,602 176 634·10⁻¹⁹ J entspricht. Als Faustformel taugt E in eV ≈ 1239,84 ÷ λ in nm.

Damit kommst du ohne Taschenrechner auf einen Näherungswert: 1.240 nm sind 1 eV, 620 nm sind 2 eV.

Im Rechner genügt die Wellenlänge, die Frequenz oder die Energie selbst; die beiden anderen Größen erscheinen automatisch, und der Rechenweg zeigt jeden Schritt mit Einheiten.

Beachte, dass die Photonenenergie nur von der Frequenz abhängt, nicht von der Intensität. Ein stärkerer Laser sendet mehr Photonen pro Sekunde, aber jedes einzelne trägt dieselbe Energie. Bei Rechnungen mit Leistung nutzt du N = P ÷ E.

Wie wandle ich eV in Nanometer um?

Teile 1239,84 durch die Energie in eV, dann erhältst du die Wellenlänge in Nanometern: λ in nm ≈ 1239,84 ÷ E in eV. Der Faktor ist das Produkt h · c ÷ e. Für 3 eV ergeben sich 413,3 nm, also violettes Licht mit 725,4 THz.

Für 1,55 eV sind es 799,9 nm im nahen Infrarot (IR-A), für 5 eV nur 248 nm im ultravioletten UV-C.

Im Rechner wählst du als gegebene Größe die Photonenenergie, stellst eV ein und trägst den Wert ein; Wellenlänge, Frequenz und Bereich erscheinen gleichzeitig.

Hast du die Energie in Joule vorliegen, wählst du dort J, zum Beispiel 3,6·10⁻¹⁹ J für 551,8 nm und 2,247 eV. Typische Fehler sind vertauschte Vorzeichen im Exponenten und die Verwechslung von eV mit keV: 1 keV hat 1,240 nm, nicht 1.240 nm.

Prüfe das Ergebnis mit der Tabelle aller Bereiche, ob die Größenordnung zum erwarteten Bereich passt.

Wo endet Röntgen- und beginnt Gammastrahlung?

Eine scharfe Wellenlängengrenze gibt es nicht. In der Atom- und Kernphysik unterscheidet man nach der Entstehung: Röntgenstrahlung stammt aus Übergängen in der Atomhülle, Gammastrahlung aus dem Atomkern oder Teilchenprozessen.

In Tabellen und im Rechner steht die übliche Näherung von 10 pm Wellenlänge, das entspricht 29,98 EHz und 124,0 keV. Die Astrophysik zieht die Trennlinie dagegen oft bei 100 keV, also bei 12,4 pm. Beide Grenzen sind Konventionen.

Ein Photon mit 100 keV und 12,4 pm kann deshalb je nach Fach Röntgen- oder Gammaquant heißen. Auch zur Ultraviolettstrahlung gibt es keinen Sprung: Der Rechner führt das extreme UV bis 10 nm, darunter beginnt die Röntgenstrahlung.

Handlung: Verwende in Arbeiten den Namen, den deine Quelle benutzt, und nenne die Wellenlänge oder Energie dazu. Der Rechner kennzeichnet Grenzwerte ausdrücklich als Näherung und ordnet sie dem Bereich mit der größeren Wellenlänge zu.

Welche Grenzen haben UV-A, UV-B und UV-C?

ISO 21348:2007 nennt für UV-C 100 bis 280 nm, für UV-B 280 bis 315 nm und für UV-A 315 bis 400 nm. Der Rechner kürzt UV-A auf 380 nm, weil dort nach ISO 20473:2007 das sichtbare Licht beginnt und sich die Bereiche sonst überlappen würden.

Zur Einordnung der Energie: 280 nm haben 4,428 eV, 315 nm haben 3,936 eV, und die häufige Quecksilberlinie bei 253,7 nm liegt mit 4,887 eV in UV-C.

Unterhalb von 100 nm folgt im Rechner das Vakuum- und extreme UV bis 10 nm; ISO 21348 setzt das extreme UV bei 10 bis 121 nm an, hier ist es zur Vermeidung von Überlappungen auf 100 nm begrenzt.

Wie hoch die UV-Belastung an einem Ort und Tag ist, sagt dir der UV-Index, nicht dieser Rechner. Handlung: Gib deine Wellenlänge ein, lies den Unterbereich ab und prüfe in der Unterbereichstabelle die genauen Grenzen samt Frequenz und Energie.

Wie viele Photonen sendet ein Laser pro Sekunde?

Teile die Strahlungsleistung durch die Energie eines Photons: N = P ÷ E. Ein grüner Laserpointer mit 532 nm und 1 mW hat 2,331 eV je Photon, das sind 3,734·10⁻¹⁹ J. Daraus folgen 2,678·10¹⁵ Photonen pro Sekunde.

Ein blauer Laser mit 450 nm und 1 W sendet 2,265·10¹⁸ Photonen pro Sekunde, weil jedes Photon mit 2,755 eV etwas mehr Energie trägt. Bei gleicher Leistung sendet also langwelligeres Licht mehr Photonen als kurzwelliges.

Im Rechner trägst du Wellenlänge und Leistung in Watt ein; die Photonenrate erscheint unter dem Ergebnis. Die Zahl gilt für monochromatisches Licht, das alle Leistung bei einer Wellenlänge abgibt.

Reale Lampen mischen Wellenlängen, dann musst du den Anteil je Wellenlänge einzeln rechnen. Ein WLAN-Router mit 2,45 GHz und 0,1 W kommt wegen der winzigen Photonenenergie von 10,13 µeV auf 6,16·10²² Photonen pro Sekunde.

Welche Wellenlänge gebe ich bei Licht im Wasser ein?

Der Rechner liefert Vakuumwerte. Beim Übergang in ein Medium bleibt die Frequenz gleich, und damit bleibt auch die Photonenenergie E = h · f gleich. Nur die Wellenlänge sinkt um die Brechzahl n, in Wasser mit n = 1,333 auf 75 % des Vakuumwerts.

Ein Laser mit 650 nm im Vakuum hat 461,2 THz und 1,907 eV; im Wasser misst die Welle 487,6 nm, die Frequenz und die Farbe Rot bleiben. Gibst du die 487,6 nm in diesen Rechner ein, erhältst du fälschlich 614,8 THz und 2,543 eV, also Cyan.

Handlung: Rechne die Wellenlänge im Medium erst mit λ₀ = n · λ zurück auf den Vakuumwert, oder gib die Frequenz ein, die sich nicht ändert.

Für die Umrechnung von Wellenlänge und Frequenz in Wasser, Luft oder Glas nutze den Frequenz-Wellenlänge-Rechner; für Winkel an Grenzflächen den Brechungs-Rechner. Energie und Frequenz brauchen kein Medium.

Hinweise

Ergebnis lesen: Bereich, Energie und Position auf der Spektrumleiste

Schnelle Qualitätsprüfung für dein Ergebnis.

Lies zuerst den Bereich, dann den Unterbereich und erst danach die Zahlen. 550 nm ergeben „Sichtbares Licht, Grün“ mit 545,1 THz und 2,254 eV; das liegt im sichtbaren Fenster von 380 bis 780 nm, das 1,590 bis 3,263 eV umfasst.

Sitzt dein Wert nahe an einer Grenze wie 780 nm mit 1,590 eV, hilft ein Blick in die Tabelle: Die Grenzen sind Konvention, und das Auge reagiert dort kaum noch. Die Leiste zeigt, wie dicht die Bereiche liegen.

550 nm und 2,45 GHz trennen nur etwa 23 Prozentpunkte, obwohl die Wellenlänge um den Faktor 222.000 wächst.

Für Entscheidungen zählt die Energie: Ein Photon mit 1 keV (1,24 nm) trägt rund 444-mal so viel wie ein grünes, ein Photon mit 2,45 GHz nur etwa ein 222.000stel davon.

Wer einen Sensor oder eine Lichtquelle auswählt, vergleicht deshalb die Photonenenergie in eV mit der Anregungsenergie des Materials, zum Beispiel 1,55 eV bei 799,9 nm im nahen Infrarot.

Mit Leistungsangabe kommt die Photonenrate dazu: Ein blauer Laser mit 450 nm und 1 W sendet 2,265·10¹⁸ Photonen pro Sekunde. Wie stark UV-Strahlung am Standort ist, zeigt der UV-Index; dieser Rechner bewertet keine Wirkung.

Auch Gesundheits- oder Grenzwertfragen beantwortet er nicht; er liefert nur die physikalischen Größen, auf die sich solche Bewertungen stützen. Spektrumleiste: Radiowellen länger als 1 m, Mikrowellen 1 mm bis 1 m, Infrarot 780 nm bis 1 mm, sichtbar 380 bis 780 nm, Ultraviolett 10 bis 380 nm, Röntgen 10 pm bis 10 nm, Gamma unter 10 pm

Anwendung

Praxisbeispiel: Laserpointer und WLAN-Router im Vergleich

So wird das Ergebnis in einer realen Entscheidung nutzbar.

Eine Physiklehrerin will klären, warum ein grüner Laserpointer Elektronen in Atomen anregen kann, ein WLAN-Router mit hundertfacher Leistung aber nicht. Auf dem Pointer steht 532 nm bei 1 mW, für den Router nimmt sie 2,45 GHz und 100 mW an.

Im Rechner wählt sie die Wellenlänge, trägt 532 nm ein und setzt die Leistung auf 0,001 W. Ergebnis: Sichtbares Licht, Grün, f = 563,5 THz, E = 2,331 eV und 2,678·10¹⁵ Photonen pro Sekunde.

Danach wählt sie die Frequenz, trägt 2,45 GHz ein und setzt 0,1 W: Mikrowellen, UHF, λ = 0,1224 m, E = 10,13 µeV und 6,16·10²² Photonen pro Sekunde. Die Photonenenergien verhalten sich wie 2,331 eV zu 10,13 µeV, das sind rund 230.000 zu 1.

Der Router sendet zwar mehr Leistung, dafür aber etwa 2,3·10⁷-mal so viele Photonen, jedes mit einem winzigen Bruchteil der Energie.

Anregungen in Atomen brauchen Energien im Bereich einiger eV je Photon; Mikrowellenphotonen liefern sie nicht, so viele es auch sind. Laserpointer und Router im Vergleich: 532 nm mit 2,331 eV und 2,678·10¹⁵ Photonen pro Sekunde gegen 2,45 GHz mit 10,13 µeV und 6,16·10²² Photonen pro Sekunde Ihre Entscheidung für die Stunde: Die Klasse vergleicht nicht die Leistung, sondern die Energie je Photon, und zeichnet beide Wellen auf der Spektrumleiste ein: 532 nm bei 37,9 % und 2,45 GHz bei 61,3 %.

So wird sichtbar, dass beide Wellen zum selben Spektrum gehören und sich in der Wellenlänge um gut fünf Zehnerpotenzen unterscheiden. Als Hausaufgabe rechnet die Klasse dieselbe Gegenüberstellung für einen Infrarotsensor bei 10 µm und 124,0 meV nach.

Fallstricke

Häufige Fehler: Einheit, Richtung der Abhängigkeit und Medium

Typische Anfängerfehler. Sicherer anwenden.

Häufig ist die Einheit falsch: Wer 550 µm statt 550 nm eingibt, erhält kein grünes Licht, sondern Infrarot mit 545,1 GHz und 2,254 meV, also tausendmal weniger Frequenz und Energie. Stelle zuerst die Einheit ein und trage dann die Zahl ein.

Auch die Richtung der Abhängigkeit wird verwechselt. Eine längere Welle trägt nicht mehr, sondern weniger Energie: 10 µm im Infrarot haben 124,0 meV, 550 nm dagegen 2,254 eV. Merke: kurze Welle, hohe Frequenz, hohe Energie.

Ein dritter Irrtum betrifft Wellenlängen im Medium. Ein roter Laser mit 650 nm im Vakuum (461,2 THz) hat im Wasser nur 487,6 nm.

Trägst du diese 487,6 nm in den Rechner ein, bekommst du Cyan mit 614,8 THz, obwohl die Frequenz und damit die Farbe unverändert bleibt. Der Rechner erwartet Vakuumwerte.

Viertens gilt die Grenze zwischen Röntgen- und Gammastrahlung bei 10 pm (124,0 keV) nur als Näherung. Ein Photon mit 100 keV und 12,4 pm kann je nach Entstehung Röntgen- oder Gammaquant heißen.

Fünftens verwenden viele Lehrbücher 400 bis 700 nm für das sichtbare Licht, ISO 20473 nennt 380 bis 780 nm; beides ist richtig, nur die Bezugsquelle unterscheidet sich.

Nächster Schritt

Elektromagnetisches Spektrum berechnen: das Wichtigste in Kürze

Die Kernaussage für die direkte Weiterentscheidung.

Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie lassen sich im Vakuum ineinander umrechnen: f = c ÷ λ und E = h · f. 550 nm entsprechen 545,1 THz und 2,254 eV, 2,45 GHz entsprechen 0,1224 m und 10,13 µeV, 1 keV entspricht 1,24 nm.

Der Rechner ordnet jede Welle einem Bereich des Spektrums zu und zeigt die Grenzen in einer Tabelle, damit die Konvention hinter dem Namen sichtbar bleibt.

Merke dir: Kurze Welle heißt hohe Energie, die Einheit ist die häufigste Fehlerquelle, und Werte im Wasser oder Glas gehören nicht in den Rechner.

Weiter geht es mit dem Frequenz-Wellenlänge-Rechner für Medien, dem Brechungs-Rechner für Winkel, dem Energie-Einheiten-Rechner für Umrechnungen von eV in Joule oder kWh und dem Linsen-Rechner für Abbildungen.

Die Grenzen von 1 Hz bis 10³⁰ Hz sind Rechnerschwellen, keine Naturgrenzen; wer darüber oder darunter rechnen will, kann die Formeln selbst anwenden.

Vertiefung

Rechenbeispiele: grünes Licht, WLAN-Band, Röntgen und UV-C

Step-by-Step Walkthroughs. Realistische Szenarien.

Beispiel 1 · Einfach · Sichtbares Licht, Grün: f = 599,6 THz (5,996·10¹⁴ Hz), E = 2,480 eV = 3,973·10⁻¹⁹ J, Position 37,8 % auf der Leiste

Licht mit 500 nm

Gegebene Größe
Wellenlänge λ
Wert der gegebenen Größe
500 nm

Beispiel 2 · Mittel · Sichtbares Licht, Violett: f = 749,5 THz (7,495·10¹⁴ Hz), E = 3,100 eV

Violettes Licht mit 400 nm

Gegebene Größe
Wellenlänge λ
Wert der gegebenen Größe
400 nm

Beispiel 3 · Komplex · Mikrowellen, UHF: λ = 0,1224 m, E = 10,13 µeV (1,013·10⁻⁵ eV) = 1,623·10⁻²⁴ J

WLAN-Band mit 2,45 GHz

Gegebene Größe
Frequenz f
Wert der gegebenen Größe
2,45 GHz

Beispiel 4 · Komplex · Röntgenstrahlung: λ = 1,24 nm, f = 241,8 PHz (2,418·10¹⁷ Hz)

Photon mit 1 keV

Gegebene Größe
Photonenenergie E
Wert der gegebenen Größe
1 keV

Beispiel 5 · Komplex · Infrarot, IR-C, darin ITU-Band 12 (Terahertz): λ = 299,8 µm, E = 4,136 meV

Frequenz 1 THz

Gegebene Größe
Frequenz f
Wert der gegebenen Größe
1 THz

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Weiternutzung

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  • Grünes Licht mit 550 nm hat 545,1 THz und 2,254 eV, eine Mikrowelle mit 2,45 GHz 0,1224 m und 10,13 µeV, ein Röntgenphoton mit 1 keV 1,24 nm und 241,8 PHz.

    Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie: 550 nm, 2,45 GHz und 1 keV im Vergleich

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       alt="Grünes Licht mit 550 nm hat 545,1 THz und 2,254 eV, eine Mikrowelle mit 2,45 GHz 0,1224 m und 10,13 µeV, ein Röntgenphoton mit 1 keV 1,24 nm und 241,8 PHz."
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<p>Quelle: <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner">Wellenlänge, Frequenz und Photonenenergie: 550 nm, 2,45 GHz und 1 keV im Vergleich auf Rechner-Portal</a></p>

    Textbaustein für die Bildunterschrift

    Quelle: Rechner-Portal (rechner-portal.de) — https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner
  • Die Spektrumleiste von 1 fm bis 10⁸ m zeigt Gamma unter 10 pm, Röntgen bis 10 nm, Ultraviolett bis 380 nm, sichtbares Licht von 380 bis 780 nm, Infrarot bis 1 mm, Mikrowellen bis 1 m und Radiowellen darüber.

    Spektrumleiste: sieben Bereiche des elektromagnetischen Spektrums mit Grenzen

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       alt="Die Spektrumleiste von 1 fm bis 10⁸ m zeigt Gamma unter 10 pm, Röntgen bis 10 nm, Ultraviolett bis 380 nm, sichtbares Licht von 380 bis 780 nm, Infrarot bis 1 mm, Mikrowellen bis 1 m und Radiowellen darüber."
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<p>Quelle: <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner">Spektrumleiste: sieben Bereiche des elektromagnetischen Spektrums mit Grenzen auf Rechner-Portal</a></p>

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    Quelle: Rechner-Portal (rechner-portal.de) — https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner
  • Ein Laserphoton mit 532 nm trägt 2,331 eV, ein Routerphoton mit 2,45 GHz nur 10,13 µeV; der Router sendet dafür 6,16·10²² Photonen pro Sekunde gegen 2,678·10¹⁵ beim Laser.

    Elektromagnetisches Spektrum: Laserpointer mit 532 nm gegen WLAN-Router mit 2,45 GHz

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       alt="Ein Laserphoton mit 532 nm trägt 2,331 eV, ein Routerphoton mit 2,45 GHz nur 10,13 µeV; der Router sendet dafür 6,16·10²² Photonen pro Sekunde gegen 2,678·10¹⁵ beim Laser."
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<p>Quelle: <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner">Elektromagnetisches Spektrum: Laserpointer mit 532 nm gegen WLAN-Router mit 2,45 GHz auf Rechner-Portal</a></p>

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Quellen, Transparenz und Haftung

Haftungsausschluss

Die Ergebnisse dieses Rechners sind Orientierungswerte und ersetzen keine professionelle Beratung. Für verbindliche Entscheidungen – insbesondere in finanziellen, gesundheitlichen oder rechtlichen Angelegenheiten – empfehlen wir die Einholung fachkundiger Beratung. Aktuelle Vertrags-, Produkt- und Regulierungsdaten können von den Rechenwerten abweichen.

Rechnerspezifische Grenzen: Elektronik- und Physikrechner bilden Standardformeln und idealisierte Modelle ab. Die Bereichsgrenzen des Spektrums sind Konventionen und nicht scharf. Für Funkplanung, Strahlenschutz oder Sicherheitsrechnungen bleiben Vorschriften, Datenblätter und Fachplanung maßgeblich.

Quelle: Naturkonstanten c, h und e exakt (SI-Revision 2019, NIST CODATA 2022); sichtbarer Bereich und Infrarot nach ISO 20473:2007, Ultraviolett nach ISO 21348:2007, IR-A/B/C nach CIE, Funkbänder nach ITU Radio Regulations Artikel 2 und ITU-R V.431-9.

Stand: 2026-10-09

Externe Fachquellen
Qualitätsnachweise
Verantwortlich
Kilian Achatz
Herausgeber
Rechner-Portal
Letzte fachliche Prüfung
09. Oktober 2026
Fachbereich
Elektronik & Physik / Optik & Licht
Formeln basieren auf
f = c ÷ λ; λ = c ÷ f; E = h · f = h · c ÷ λ; E in eV = E in J ÷ e; Photonenrate N = P ÷ E; Position = (lg λ + 15) ÷ 23 auf der Leiste von 1 fm bis 10⁸ m.
Zitation & Richtlinien

APA-Format

Rechner-Portal (2026). Elektromagnetisches-Spektrum-Rechner. Abgerufen von https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner

Harvard-Format

Rechner-Portal, 2026. Elektromagnetisches-Spektrum-Rechner. Available at: https://rechner-portal.de/elektronik-physik/optik-licht/elektromagnetisches-spektrum-rechner

Werbestatus

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