Işık, hem parçacıkların hem de dalgaların özelliklerini göstermesi bakımından benzersiz bir enerji biçimidir. Bu "dalga-parçacık" ikiliğine sahip temel ışık birimine foton denir. Daha spesifik olarak fotonlar, ışığın türüne göre belirli bir dalga boyu ve frekansı içeren dalga paketleridir. Hem dalga boyu hem de frekans bir fotonun enerjisini etkiler. Bu nedenle, bir mol fotonun enerjisini ışığın dalga boyundan veya frekansından hesaplayabilirsiniz.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Bir fotonun enerjisini bulmak için Planck sabitini ışık hızıyla çarpın, sonra fotonun dalga boyuna bölün. Bir mol foton için sonucu Avogadro sayısıyla çarpın.
Dalga Boyunu Metre Olarak Belirleyin
Işık demetinin dalga boyunu veya frekansını belirleyin. Normalde dalga boyunu nanometre (nm) cinsinden belirtir ve enerji hesaplama amaçları için metreye dönüştürürsünüz. Işığın hızı c, frekans çarpı dalga boyuna eşittir denklemini kullanarak frekans ve dalga boyu arasında dönüştürmenin kolay olduğunu unutmayın. Örneğin, ışığın belirli bir dalga boyunun 500 nm olduğunu varsayalım; bu ölçümü 10 ile çarparak metreye çevir
Foton Enerjisini Hesaplayın
Bu değeri fotonun enerjisi için denklemde yerine koyun. Bir fotonun enerjisi, ışık hızının çarpımına eşittir veya 3,0 x 108 m/s ve Planck sabiti, 6.63 x 10 olarak tanımlanır-34, dalga boyuna bölünür. Bu nedenle, örnek problemi kullanarak bir fotonun enerjisi 3,9 x 10'a eşit olacaktır.-19 Joule.
\text{foton enerjisi} = \frac{ch}{\lambda} = \frac{(3\times 10^8)(6.63\times 10^{-34})}{5\times 10^{-7 }}=3.9\times 10^{-19}\text{ Jul}
Avogadro Sayısı ile Çarpın
Bir mol fotonun enerjisini bulmak için foton enerji değerini Avogadro sayısıyla çarpın. Avogadro sayısı, belirli bir maddenin bir molündeki molekül veya parçacıkların sayısıdır ve 6.02 x 10'a eşittir.23. Bu nedenle, önceki adımda hesaplanan değer, bir parçacığın enerjisidir; bir molün enerjisini belirlemek için onu Avogadro sayısıyla çarpın.
(3,9 \times 10^{-19})( 6,02 \times 10^{23})= 2,3 \times 10^5 \text{ jul}