La luz es una forma única de energía ya que muestra propiedades tanto de partículas como de ondas. La unidad fundamental de luz que tiene esta dualidad "onda-partícula" se llama fotón. Más concretamente, los fotones son paquetes de ondas que contienen una determinada longitud de onda y frecuencia según el tipo de luz. Tanto la longitud de onda como la frecuencia afectan la energía de un fotón. Por lo tanto, puede calcular la energía de un mol de fotones a partir de la longitud de onda o la frecuencia de la luz.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Para encontrar la energía de un fotón, multiplique la constante de Planck por la velocidad de la luz, luego divida por la longitud de onda del fotón. Para un mol de fotones, multiplique el resultado por el número de Avogadro.
Identificar la longitud de onda en metros
Identifica la longitud de onda o frecuencia del haz de luz. Normalmente, indica la longitud de onda en nanómetros (nm) y la convierte en metros para calcular la energía. Tenga en cuenta que es fácil convertir entre frecuencia y longitud de onda usando la ecuación, la velocidad de la luz, c, es igual a la frecuencia multiplicada por la longitud de onda. Por ejemplo, suponga que la luz tiene una longitud de onda dada de 500 nm; convierta esta medida a metros multiplicando por 10
Calcular la energía de los fotones
Sustituye este valor en la ecuación de la energía del fotón. La energía de un fotón es igual al producto de la velocidad de la luz, o 3,0 x 108 m / s, y la constante de Planck, identificada como 6.63 x 10-34, dividido por la longitud de onda. Por lo tanto, usando el problema de ejemplo, la energía de un fotón sería igual a 3.9 x 10-19 Julios.
\ text {energía del fotón} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ times 10 ^ 8) (6.63 \ times 10 ^ {- 34})} {5 \ times 10 ^ {- 7 }} = 3.9 \ times 10 ^ {- 19} \ text {Julios}
Multiplicar por el número de Avogadro
Multiplica el valor de la energía de los fotones por el número de Avogadro para encontrar la energía de un mol de fotones. El número de Avogadro es la cantidad de moléculas o partículas en un mol de una sustancia en particular y es igual a 6.02 x 1023. Por tanto, el valor calculado en el paso anterior es la energía de una partícula; multiplíquelo por el número de Avogadro para determinar la energía de un mol.
(3.9 \ times 10 ^ {- 19}) (6.02 \ times 10 ^ {23}) = 2.3 \ times 10 ^ 5 \ text {julios}