A luz é uma forma única de energia, pois exibe propriedades tanto de partículas quanto de ondas. A unidade fundamental de luz que possui essa dualidade “onda-partícula” é chamada de fóton. Mais especificamente, os fótons são pacotes de ondas que contêm um determinado comprimento de onda e frequência de acordo com o tipo de luz. Tanto o comprimento de onda quanto a frequência afetam a energia de um fóton. Portanto, você pode calcular a energia de um mol de fótons a partir do comprimento de onda ou da frequência da luz.
TL; DR (muito longo; Não li)
Para encontrar a energia de um fóton, multiplique a constante de Planck pela velocidade da luz e, a seguir, divida pelo comprimento de onda do fóton. Para um mol de fótons, multiplique o resultado pelo número de Avogadro.
Identifique o comprimento de onda em metros
Identifique o comprimento de onda ou frequência do feixe de luz. Você normalmente indica o comprimento de onda em nanômetros (nm) e o converte em metros para fins de cálculo de energia. Observe que é fácil converter entre frequência e comprimento de onda usando a equação, a velocidade da luz, c, é igual à frequência vezes o comprimento de onda. Por exemplo, suponha que a luz tenha um determinado comprimento de onda de 500 nm; converta esta medição em metros multiplicando por 10
-9. Assim, 500 nm é igual a 5,0 x 10-7 m.Calcule a energia do fóton
Substitua este valor na equação para a energia do fóton. A energia de um fóton é igual ao produto da velocidade da luz, ou 3,0 x 108 m / s, e constante de Planck, identificada como 6,63 x 10-34, dividido pelo comprimento de onda. Portanto, usando o problema do exemplo, a energia de um fóton seria igual a 3,9 x 10-19 Joules.
\ text {energia do fóton} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ vezes 10 ^ 8) (6,63 \ vezes 10 ^ {- 34})} {5 \ vezes 10 ^ {- 7 }} = 3,9 \ vezes 10 ^ {- 19} \ text {Joules}
Multiplique pelo número de Avogadro
Multiplique o valor da energia do fóton pelo número de Avogadro para encontrar a energia de um mol de fótons. O número de Avogadro é a quantidade do número de moléculas ou partículas em um mol de uma substância particular e é igual a 6,02 x 1023. Portanto, o valor calculado na etapa anterior é a energia de uma partícula; multiplique-o pelo número de Avogadro para determinar a energia de um mol.
(3,9 \ vezes 10 ^ {- 19}) (6,02 \ vezes 10 ^ {23}) = 2,3 \ vezes 10 ^ 5 \ text {joules}