Hvad er antallet af fotoner lys med en bølgelængde 4000 pm, der giver 1 j energi?

1. Forstå forholdet

* Energi af en foton: Energien (E) på en enkelt foton er direkte proportional med dens frekvens (F) og omvendt proportional med dens bølgelængde (λ). Dette forhold er beskrevet af ligningen:

E =h * f =h * c / λ

hvor:

* H er Plancks konstante (6.626 x 10^-34 j · s)

* C er lysets hastighed (3 x 10^8 m/s)

* Antal fotoner: For at få den samlede energi fra flere fotoner multiplicerer du energien fra en enkelt foton med antallet af fotoner (n).

2. Konverter enheder

* bølgelængde: Konverter bølgelængden fra picometre (pm) til meter (m):

4000 pm =4000 x 10^-12 m

3. Beregn energien fra en enkelt foton

* Udskift værdierne i energiligningen:

E =(6.626 x 10^-34 j · s) * (3 x 10^8 m / s) / (4000 x 10^-12 m)

E ≈ 4,97 x 10^-19 j

4. Beregn antallet af fotoner

* Opdel den samlede energi (1 j) med energien fra en enkelt foton:

n =1 j / 4,97 x 10^-19 j / foton

n ≈ 2,01 x 10^18 fotoner

Derfor er der behov for ca. 2,01 x 10^18 fotoner med lys med en bølgelængde på 4000 pm for at give 1 j energi.