Hogyan lehet meghatározni egy foton egy moljának energiáját?

A fény az energia egyedülálló formája, mivel mind a részecskék, mind a hullámok tulajdonságait megjeleníti. A fény alapvető egységét, amely rendelkezik ezzel a „hullám-részecske” kettősséggel, fotonnak nevezzük. Pontosabban, a fotonok olyan hullámcsomagok, amelyek a fény típusától függően egy bizonyos hullámhosszat és frekvenciát tartalmaznak. A hullámhossz és a frekvencia egyaránt befolyásolja a foton energiáját. Ezért kiszámíthatja egy mól foton energiáját a fény hullámhosszából vagy frekvenciájából.

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

A foton energiájának megtalálásához szorozzuk meg Planck állandóját a fénysebességgel, majd osszuk el a foton hullámhosszával. Egy mól foton esetén szorozza meg az eredményt Avogadro számával.

Határozza meg a fénysugár hullámhosszát vagy frekvenciáját. A hullámhosszt általában nanométerben (nm) adja meg, és az energia kiszámítása céljából méterekké alakítja. Megjegyezzük, hogy a frekvencia és a hullámhossz közötti átalakítás egyszerű az egyenlet használatával, a fénysebesség, c, megegyezik a hullámhossz és a frekvencia szorzatával. Tegyük fel például, hogy a fény adott hullámhossza 500 nm; ezt a mérést átalakítsd méterekre, szorozva 10-vel

Helyettesítse ezt az értéket a foton energiájának egyenletébe. A foton energiája megegyezik a fénysebesség szorzatával, vagyis 3,0 x 10⁸ m / s, és Planck állandója, amelyet 6,63 x 10-nek nevezünk^-34, osztva a hullámhosszal. Ezért a példa feladat felhasználásával a foton energiája 3,9 x 10 lenne^-19 Joules.

Szorozzuk meg a fotonenergia értékét Avogadro számával, hogy megtaláljuk egy mól foton energiáját. Az Avogadro száma a molekulák vagy részecskék számának mennyisége egy adott anyag egy móljában, és egyenlő 6,02 x 10²³. Ezért az előző lépésben kiszámított érték egy részecske energiája; szorozzuk meg Avogadro számával, hogy meghatározzuk egy mol energiáját.