სინათლე ენერგიის უნიკალური ფორმაა, რადგან ის აჩვენებს როგორც ნაწილაკების, ასევე ტალღების თვისებებს. სინათლის ფუნდამენტურ ერთეულს, რომელსაც აქვს ამ "ტალღის ნაწილაკის" ორმაგობა, ფოტონი ეწოდება. უფრო კონკრეტულად, ფოტონები არის ტალღური პაკეტები, რომლებიც შეიცავს გარკვეულ ტალღის სიგრძეს და სიხშირეს სინათლის ტიპის შესაბამისად. ტალღის სიგრძეც და სიხშირეც გავლენას ახდენს ფოტონის ენერგიაზე. აქედან გამომდინარე, შეგიძლიათ გამოთვალოთ ერთი მოლის ფოტონის ენერგია ან სინათლის ტალღის სიგრძისა და სიხშირისგან.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ფოტონის ენერგიის მოსაძებნად, პლანკის მუდმივა გავამრავლოთ სინათლის სიჩქარეზე, შემდეგ კი გავყოთ ფოტონის ტალღის სიგრძეზე. ფოტონების მოლისთვის გაამრავლეთ შედეგი ავოგადროს რიცხვზე.
განსაზღვრეთ ტალღის სიგრძე მეტრებში
სინათლის სხივის ტალღის სიგრძის ან სიხშირის დადგენა. თქვენ ჩვეულებრივ აცხადებთ ტალღის სიგრძეს ნანომეტრებში (ნმ) და გარდაქმნით მას მეტრზე ენერგიის გაანგარიშების მიზნით. გაითვალისწინეთ, რომ ადვილია გარდაქმნა სიხშირესა და ტალღის სიგრძეს შორის განტოლების გამოყენებით, სინათლის სიჩქარე, c, ტოლია სიხშირეზე ტალღის სიგრძეზე. მაგალითად, ჩავთვალოთ, რომ სინათლეს აქვს მოცემული ტალღის სიგრძე 500 ნმ; გადაიყვანეთ ეს საზომი მეტრზე გამრავლებით 10-ზე
გამოთვალეთ ფოტონის ენერგია
შეცვალეთ ეს მნიშვნელობა განტოლებაში ფოტონის ენერგიისთვის. ფოტონის ენერგია უდრის სინათლის სიჩქარის პროდუქტს, ან 3.0 x 108 მ / წმ და პლანკის მუდმივა, განსაზღვრული 6,63 x 10-34, გაყოფილი ტალღის სიგრძეზე. ამიტომ, მაგალითის პრობლემის გამოყენებით, ფოტონის ენერგია ტოლი იქნება 3.9 x 10-19 ჯოულები
\ text {ფოტონის ენერგია} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ ჯერ 10 ^ 8) (6.63 \ ჯერ 10 ^ {- 34})} {5 \ ჯერ 10 ^ {- 7 }} = 3,9 \ ჯერ 10 ^ {- 19} \ ტექსტი {ჯოული}
გავამრავლოთ ავოგადროს რიცხვზე
გაამრავლეთ ფოტონის ენერგიის მნიშვნელობა ავოგადროს რიცხვზე, რომ იპოვოთ ერთი მოლის ფოტონის ენერგია. ავოგადროს რიცხვი არის კონკრეტული ნივთიერების ერთ მოლში მოლეკულების ან ნაწილაკების რაოდენობის რაოდენობა და უდრის 6,02 x 1023. ამიტომ, წინა ეტაპზე გამოთვლილი მნიშვნელობა არის ერთი ნაწილაკის ენერგია; გავამრავლოთ ავოგადროს რიცხვზე, რომ დადგინდეს ერთი მოლის ენერგია.
(3.9 \ ჯერ 10 ^ {- 19}) (6.02 \ ჯერ 10 ^ {23}) = 2.3 \ ჯერ 10 ^ 5 \ ტექსტი {ჯოული}