Jak obliczyć energię jednego mola fotonu

Zawartość

• TL; DR (Too Long; Didnt Read)
• Zidentyfikuj długość fali w metrach
• Oblicz energię fotonów
• Pomnóż przez liczbę Avogadros

Światło jest unikalną formą energii, ponieważ wykazuje właściwości zarówno cząstek, jak i fal. Podstawowa jednostka światła, która ma dwoistość „fali-cząstki”, nazywana jest fotonem. Mówiąc dokładniej, fotony to pakiety falowe, które zawierają pewną długość fali i częstotliwość zgodnie z rodzajem światła. Zarówno długość fali, jak i częstotliwość wpływają na energię fotonu. Dlatego możesz obliczyć energię jednego mola fotonów na podstawie długości fali światła lub częstotliwości.

TL; DR (Too Long; Didnt Read)

Aby znaleźć energię fotonu, pomnóż stałą Plancka przez prędkość światła, a następnie podziel przez długość fali fotonów. W przypadku mola fotonów pomnóż wynik przez liczbę Avogadros.

Zidentyfikuj długość fali w metrach

Zidentyfikuj długość fali lub częstotliwość wiązki światła. Zazwyczaj podajesz długość fali w nanometrach (nm) i konwertujesz ją na metry do celów obliczania energii. Zauważ, że łatwo jest przekonwertować częstotliwość na długość fali za pomocą równania, prędkość światła, c, równa się częstotliwości razy długość fali. Załóżmy na przykład, że światło ma daną długość fali 500 nm; przelicz ten pomiar na metry, mnożąc przez 10 ^ -9. Zatem 500 nm jest równe 5,0 x 10 ^ -7 m.

Oblicz energię fotonów

Zastąp tę wartość równaniem energii fotonu. Energia fotonu jest równa iloczynowi prędkości światła, czyli 3,0 x 10 ^ 8 m / s, i stałej Plancka, określonej jako 6,63 x 10 ^ -34, podzielonej przez długość fali. Dlatego przy użyciu przykładowego problemu energia fotonu byłaby równa 3,9 x 10 ^ -19 dżuli. Energia fotonu = ÷ energia fali fotonu = ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3,9 x 10 ^ -19 dżuli.

Pomnóż przez liczbę Avogadros

Pomnóż wartość energii fotonu przez liczbę Avogadro, aby znaleźć energię jednego mola fotonów. Liczba Avogadro to ilość cząsteczek lub cząstek w jednym molu określonej substancji i jest równa 6,02 x 10 ^ 23. Dlatego wartość obliczona w poprzednim etapie jest energią jednej cząstki; pomnóż go przez liczbę Avogadro, aby określić energię jednego mola. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) = 2,3 x 10 ^ 5 dżuli.