Свет - это уникальная форма энергии, которая проявляет свойства как частиц, так и волн. Фундаментальная единица света, обладающая дуальностью «волна-частица», называется фотоном. Более конкретно, фотоны - это волновые пакеты, которые содержат определенную длину волны и частоту в зависимости от типа света. И длина волны, и частота влияют на энергию фотона. Следовательно, вы можете рассчитать энергию одного моля фотонов либо по длине волны света, либо по частоте.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Чтобы найти энергию фотона, умножьте постоянную Планка на скорость света, а затем разделите на длину волны фотона. Для моля фотонов умножьте результат на число Авогадро.
Определить длину волны в метрах
Определите длину волны или частоту луча света. Обычно вы указываете длину волны в нанометрах (нм) и конвертируете ее в метры для расчета энергии. Обратите внимание, что с помощью уравнения легко преобразовать частоту в длину волны: скорость света c равна частоте, умноженной на длину волны. Например, предположим, что длина волны света составляет 500 нм; преобразуйте это измерение в метры, умножив на 10
-9. Таким образом, 500 нм равно 5,0 x 10-7 м.Рассчитать энергию фотона
Подставьте это значение в уравнение для энергии фотона. Энергия фотона равна произведению скорости света, или 3,0 x 108 м / с и постоянная Планка, равная 6,63 x 10-34, деленное на длину волны. Следовательно, используя пример задачи, энергия фотона будет равна 3,9 x 10-19 Джоули.
\ text {энергия фотона} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ times 10 ^ 8) (6.63 \ times 10 ^ {- 34})} {5 \ times 10 ^ {- 7 }} = 3,9 \ times 10 ^ {- 19} \ text {Джоули}
Умножить на число Авогадро
Умножьте значение энергии фотона на число Авогадро, чтобы найти энергию одного моля фотонов. Число Авогадро - это количество молекул или частиц в одном моль определенного вещества и равно 6,02 x 10.23. Следовательно, значение, вычисленное на предыдущем шаге, является энергией одной частицы; умножьте его на число Авогадро, чтобы определить энергию одного моля.
(3,9 \ times 10 ^ {- 19}) (6,02 \ times 10 ^ {23}) = 2,3 \ times 10 ^ 5 \ text {джоули}