الضوء هو شكل فريد من أشكال الطاقة من حيث أنه يعرض خصائص كل من الجسيمات والأمواج. تسمى الوحدة الأساسية للضوء التي تحتوي على ثنائية "الجسيم الموجي" الفوتون. وبشكل أكثر تحديدًا ، الفوتونات عبارة عن حزم موجية تحتوي على طول موجي وتردد معين وفقًا لنوع الضوء. يؤثر كل من الطول الموجي والتردد على طاقة الفوتون. لذلك ، يمكنك حساب طاقة مول واحد من الفوتونات من الطول الموجي للضوء أو التردد.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
لإيجاد طاقة الفوتون ، اضرب ثابت بلانك في سرعة الضوء ، ثم اقسم على طول موجة الفوتون. للحصول على مول من الفوتونات ، اضرب الناتج في عدد أفوجادرو.
تحديد الطول الموجي بالمتر
حدد الطول الموجي أو تردد شعاع الضوء. عادة ما تحدد الطول الموجي بالنانومتر (نانومتر) وتحوله إلى أمتار لأغراض حساب الطاقة. لاحظ أنه من السهل التحويل بين التردد والطول الموجي باستخدام المعادلة ، سرعة الضوء ، ج ، تساوي التردد مضروبًا في الطول الموجي. على سبيل المثال ، افترض أن الطول الموجي للضوء يبلغ 500 نانومتر ؛ حول هذا القياس إلى أمتار بضربه في 10-9. وبالتالي ، فإن 500 نانومتر تساوي 5.0 × 10-7 م.
احسب طاقة الفوتون
عوض بهذه القيمة في المعادلة لطاقة الفوتون. طاقة الفوتون تساوي حاصل ضرب سرعة الضوء ، أو 3.0 × 10
8 م / ث ، وثابت بلانك ، تم تحديده على أنه 6.63 × 10-34مقسومًا على الطول الموجي. لذلك ، باستخدام مسألة المثال ، ستكون طاقة الفوتون مساوية لـ 3.9 × 10-19 جول.\ text {energy of photon} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ times 10 ^ 8) (6.63 \ times 10 ^ {- 34})} {5 \ times 10 ^ {- 7 }} = 3.9 \ مرات 10 ^ {- 19} \ نص {جول}
اضرب في رقم أفوجادرو
اضرب قيمة طاقة الفوتون في عدد أفوجادرو لإيجاد طاقة مول واحد من الفوتونات. رقم أفوجادرو هو كمية عدد الجزيئات أو الجزيئات في مول واحد لمادة معينة ويساوي 6.02 × 1023. لذلك ، القيمة المحسوبة في الخطوة السابقة هي طاقة جسيم واحد ؛ اضربها في رقم أفوجادرو لتحديد طاقة مول واحد.
(3.9 \ مرات 10 ^ {- 19}) (6.02 \ مرات 10 ^ {23}) = 2.3 \ مرات 10 ^ 5 \ نص {جول}