Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Определете дължината на вълната в метри
- Изчислете фотонната енергия
- Умножете по число Avogadros
Светлината е уникална форма на енергия, тъй като показва свойствата както на частиците, така и на вълните. Основната единица светлина, която притежава тази двойност на вълната-частица, се нарича фотон. По-конкретно, фотоните са вълнови пакети, които съдържат определена дължина на вълната и честота според вида на светлината. Дължината на вълната и честотата влияят на енергията на фотона. Следователно можете да изчислите енергията на един мол фотони или от дължината на вълната на светлината, или от честотата.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
За да намерите енергията на фотона, умножете Планкс постоянна по скоростта на светлината и след това разделете на дължината на вълната на фотоните. За мол фотони умножете резултата по числото на Avogadros.
Определете дължината на вълната в метри
Определете дължината на вълната или честотата на светлинния лъч. Обикновено посочвате дължина на вълната в нанометри (nm) и я преобразувате в метри за целите на изчисляването на енергията. Обърнете внимание, че е лесно да се преобразува между честота и дължина на вълната с помощта на уравнението, скоростта на светлината, с, равна на честотата, кратна на дължината на вълната. Например, приемете, че светлината има дадена дължина на вълната от 500 nm; преобразувайте това измерване в метри, като умножите по 10 ^ -9. По този начин 500 nm е равно на 5.0 x 10 ^ -7 m.
Изчислете фотонната енергия
Заменете тази стойност в уравнението за енергията на фотона. Енергията на един фотон е равна на произведението на скоростта на светлината или 3.0 x 10 ^ 8 m / s и константата на Планк, идентифицирана като 6,63 x 10 ^ -34, разделена на дължината на вълната. Следователно, използвайки примерния проблем, енергията на фотона би била равна на 3,9 х 10 ^ -19 джаула. Енергия на фотона = ÷ енергия на дължината на вълната на фотона = ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3,9 x 10 ^ -19 джаула. Умножете енергийната стойност на фотона по числото на Avogadro, за да намерите енергията на един мол фотони. Числото на Avogadro е количеството на броя на молекулите или частиците в един мол от определено вещество и е равно на 6,02 x 10 ^ 23. Следователно стойността, изчислена в предишната стъпка, е енергията на една частица; умножете го по числото на Avogadro, за да определите енергията на един мол. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) = 2,3 x 10 ^ 5 джаула.Умножете по число Avogadros