Світло є унікальною формою енергії, оскільки воно відображає властивості як частинок, так і хвиль. Основна одиниця світла, що має цю подвійність «хвиля-частинка», називається фотоном. Більш конкретно, фотони - це хвильові пакети, які містять певну довжину хвилі та частоту відповідно до типу світла. І довжина хвилі, і частота впливають на енергію фотона. Отже, ви можете розрахувати енергію одного моля фотонів як за довжиною хвилі світла, так і за частотою.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Щоб знайти енергію фотона, помножте константу Планка на швидкість світла, а потім поділіть на довжину хвилі фотона. Для моля фотонів помножте результат на число Авогадро.
Визначте довжину хвилі в метрах
Визначте довжину хвилі або частоту променя світла. Зазвичай ви визначаєте довжину хвилі в нанометрах (нм) і перетворюєте її в лічильники для розрахунку енергії. Зверніть увагу, що легко перетворити частоту та довжину хвилі, використовуючи рівняння, швидкість світла, c, дорівнює частоті, помноженій на довжину хвилі. Наприклад, припустимо, що світло має задану довжину хвилі 500 нм; перетворіть це вимірювання у метри, множивши на 10
-9. Таким чином, 500 нм дорівнює 5,0 х 10-7 м.Обчисліть енергію фотонів
Підставте це значення у рівняння енергії фотона. Енергія фотона дорівнює добутку швидкості світла, або 3,0 х 108 м / с, і константа Планка, визначена як 6,63 х 10-34, розділене на довжину хвилі. Отже, використовуючи приклад задачі, енергія фотона дорівнювала б 3,9 х 10-19 Джоулі.
\ text {енергія фотона} = \ frac {ch} {\ lambda} = \ frac {(3 \ по 10 ^ 8) (6,63 \ по 10 ^ {- 34})}} 5 5 по 10 ^ {- 7 }} = 3,9 \ разів 10 ^ {- 19} \ text {Джоулів}
Помножте на число Авогадро
Помножте значення енергії фотона на число Авогадро, щоб знайти енергію одного моля фотонів. Число Авогадро - це кількість кількості молекул або частинок в одному молі певної речовини і дорівнює 6,02 х 1023. Отже, величина, розрахована на попередньому кроці, є енергією однієї частинки; помножте його на число Авогадро, щоб визначити енергію одного моля.
(3,9 \ раз 10 ^ {- 19}) (6,02 \ раз 10 ^ {23}) = 2,3 \ раз 10 ^ 5 \ текст {джоулів}