Kako shvatiti energiju jednog mola fotona

Sadržaj

• TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
• Identificirajte valnu duljinu u metrima
• Izračunajte energiju fotona
• Pomnožite s brojem Avogadros

Svjetlost je jedinstven oblik energije po tome što pokazuje svojstva i čestica i valova. Temeljna jedinica svjetlosti koja ima tu dualitet "valovitih čestica" naziva se fotonom. Konkretnije, fotoni su valovni paketi koji sadrže određenu valnu duljinu i frekvenciju prema vrsti svjetlosti. I valna duljina i frekvencija utječu na energiju fotona. Stoga možete izračunati energiju jednog mola fotona bilo iz valne duljine ili frekvencije svjetla.

TL; DR (Predugo; nisam pročitao)

Da biste pronašli energiju fotona, pomnožite Plancks konstantnom brzinom svjetlosti, a zatim podijelite s talasnom dužinom fotona. Za mol fotona rezultat pomnožimo s brojem Avogadros.

Identificirajte valnu duljinu u metrima

Prepoznajte valnu duljinu ili frekvenciju snopa svjetlosti. Za potrebe izračuna energije obično iskažete valnu duljinu u nanometarima (nm) i pretvarate je u metre. Imajte na umu da je lako pretvoriti između frekvencije i valne duljine pomoću jednadžbe, brzina svjetlosti, c, jednaka frekvenciji puta valnoj duljini. Na primjer, pretpostavimo da svjetlost ima zadanu valnu duljinu od 500 nm; pretvorite ovo mjerenje u metre množenjem s 10 ^ -9. Dakle, 500 nm jednak je 5,0 x 10 ^ -7 m.

Izračunajte energiju fotona

Supstituirajte ovu vrijednost u jednadžbi za energiju fotona. Energija fotona jednaka je proizvodu brzine svjetlosti ili 3,0 x 10 ^ 8 m / s i Planckove konstante, identificirane kao 6,63 x 10 ^ -34, podijeljene s valnom dužinom. Stoga bi pomoću primjera problema energija fotona bila jednaka 3,9 x 10 ^ -19 Joules. Energija fotona = ÷ energija valne duljine fotona = ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3,9 x 10 ^ -19 joula.

Pomnožite s brojem Avogadros

Pomnožite energetsku vrijednost fotona s Avogadrovim brojem da biste pronašli energiju jednog mola fotona. Avogadrov broj je količina broja molekula ili čestica u jednom molu određene tvari i jednaka je 6,02 x 10 ^ 23. Stoga je vrijednost izračunata u prethodnom koraku energija jedne čestice; pomnožite ga sa brojem Avogadra da biste odredili energiju jednog mola. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) = 2,3 x 10 ^ 5 joula.