빛은 입자와 파동의 특성을 모두 표시한다는 점에서 독특한 형태의 에너지입니다. 이 "파동 입자"이중성을 갖는 빛의 기본 단위를 광자라고합니다. 보다 구체적으로, 광자는 빛의 유형에 따라 특정 파장과 주파수를 포함하는 파동 패킷입니다. 파장과 주파수 모두 광자의 에너지에 영향을 미칩니다. 따라서 빛의 파장이나 주파수에서 광자 1 몰의 에너지를 계산할 수 있습니다.
TL; DR (너무 깁니다. 읽지 않음)
광자의 에너지를 찾으려면 플랑크 상수에 빛의 속도를 곱한 다음 광자의 파장으로 나눕니다. 광자의 몰에 대해 결과에 Avogadro의 수를 곱하십시오.
미터 단위로 파장 식별
광선의 파장 또는 주파수를 식별합니다. 일반적으로 파장을 나노 미터 (nm)로 표시하고 에너지 계산을 위해이를 미터로 변환합니다. 방정식을 사용하여 주파수와 파장 사이를 쉽게 변환 할 수 있습니다. 빛의 속도 c는 주파수 x 파장과 같습니다. 예를 들어, 빛의 파장이 500nm라고 가정합니다. 이 측정 값을 10을 곱하여 미터로 변환-9. 따라서 500nm는 5.0 x 10과 같습니다.-7 미디엄.
광자 에너지 계산
이 값을 광자의 에너지에 대한 방정식으로 대체하십시오. 광자의 에너지는 빛의 속도 또는 3.0 x 10의 곱과 같습니다.8 m / s 및 플랑크 상수, 6.63 x 10으로 식별-34, 파장으로 나눈 값입니다. 따라서 예제 문제를 사용하면 광자의 에너지는 3.9 x 10과 같습니다.-19 줄.
\ text {광자의 에너지} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ times 10 ^ 8) (6.63 \ times 10 ^ {-34})} {5 \ times 10 ^ {-7 }} = 3.9 \ times 10 ^ {-19} \ text {줄}
Avogadro의 수로 곱하기
광자 에너지 값에 Avogadro의 수를 곱하여 광자 1 몰의 에너지를 찾습니다. Avogadro의 수는 특정 물질의 1 몰에있는 분자 또는 입자의 수이며 6.02 x 10과 같습니다.23. 따라서 이전 단계에서 계산 된 값은 한 입자의 에너지입니다. Avogadro의 수를 곱하여 1 몰의 에너지를 결정합니다.
(3.9 \ times 10 ^ {-19}) (6.02 \ times 10 ^ {23}) = 2.3 \ times 10 ^ 5 \ text {joules}