Hvordan figurere energien til en mol av et foton

Lys er en unik form for energi ved at den viser egenskaper til både partikler og bølger. Den grunnleggende enheten for lys som har denne "bølge-partikkel" dualiteten kalles et foton. Mer spesifikt er fotoner bølgepakker som inneholder en viss bølgelengde og frekvens i henhold til type lys. Både bølgelengde og frekvens påvirker energien til et foton. Derfor kan du beregne energien til ett mol fotoner enten fra lysets bølgelengde eller frekvens.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

For å finne energien til et foton, multipliser Plancks konstant med lysets hastighet, og del deretter med fotonets bølgelengde. For et mol fotoner, multipliser resultatet med Avogadros nummer.

Identifiser bølgelengden eller frekvensen til lysstrålen. Du oppgir normalt bølgelengde i nanometer (nm) og konverterer den til meter for energiberegningsformål. Merk at det er enkelt å konvertere mellom frekvens og bølgelengde ved hjelp av ligningen, lysets hastighet, c, er lik frekvensen ganger bølgelengden. Anta for eksempel at lys har en gitt bølgelengde på 500 nm; konverter denne målingen til meter ved å multiplisere med 10

Erstatt denne verdien i ligningen for fotonens energi. Energien til et foton er lik produktet av lysets hastighet, eller 3,0 x 10⁸ m / s, og Plancks konstant, identifisert som 6,63 x 10^-34, delt på bølgelengden. Derfor, ved å bruke eksemplet problemet, ville energien til et foton være lik 3,9 x 10^-19 Joules.

Multipliser fotonenergiværdien med Avogadros nummer for å finne energien til ett mol fotoner. Avogadros tall er mengden av antall molekyler eller partikler i en mol av et bestemt stoff og er lik 6,02 x 10²³. Derfor er verdien beregnet i forrige trinn energien til en partikkel; multipliser det med Avogadros nummer for å bestemme energien til en mol.