Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan man viser energien af ​​en fot af en foton

Lys er en unik form for energi, idet det viser egenskaber for både partikler og bølger. Den grundlæggende enhed af lys, der har denne "bølge-partikel" dualitet kaldes en foton. Nærmere bestemt er fotoner bølgepakker, som indeholder en bestemt bølgelængde og frekvens i henhold til typen af ​​lys. Både bølgelængde og frekvens påvirker en fotons energi. Derfor kan du beregne energien af ​​en mol fotoner fra enten lysets bølgelængde eller frekvens.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

For at finde energien i en foton, formere Plancks konstant ved lysets hastighed, divider derefter med fotonets bølgelængde. For en masse fotoner, multiplicer resultatet med Avogadro's nummer.

Identificer bølgelængde i måler

Identificer bølgelængden eller frekvensen af ​​lysstrålen. Du angiver normalt bølgelængde i nanometer (nm) og konvertere det til målere til energikalkulering. Bemærk at det er let at konvertere mellem frekvens og bølgelængde ved hjælp af ligningen, lysets hastighed, c, svarer til frekvensen gange bølgelængden. Antag for eksempel, at lys har en given bølgelængde på 500 nm; konverter denne måling til meter ved at multiplicere med 10 ^ -9. Således er 500 nm lig med 5,0 x 10 ^ -7 m.

Beregn Photon Energy

Erstat denne værdi i ligningen for fotonens energi. En fotons energi svarer til produktet af lysets hastighed eller 3,0 x 10 ^ 8 m /s og Plancks konstant identificeret som 6,63 x 10 ^ -34 divideret med bølgelængden. Ved anvendelse af eksempelproblemet ville en fotons energi derfor være lig med 3,9 x 10 ^ -19 Joules. Energi af foton = [(lyshastighed) (Plancks konstant)] <÷ bølgelængde energi af foton = [(3,0 x 10 ^ 8) (6,63 x 10 ^ -34)] ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3,9 x 10 ^ -19 joules.

Multipliceres med Avogadros nummer

Multiplicer fotonværdien ved Avogadros nummer for at finde energien på en mol fotoner. Avogadros nummer er mængden af ​​antallet af molekyler eller partikler i en mol af et bestemt stof og er lig med 6,02 x 10 ^ 23. Derfor er værdien beregnet i det foregående trin energien af ​​en partikel; multiplicere det med Avogadros nummer for at bestemme en mols energi. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) = 2,3 x 10 ^ 5 joules