La luce è una forma unica di energia in quanto mostra proprietà di particelle e onde. L'unità fondamentale di luce che ha questa dualità "onda-particella" è chiamata fotone. Più specificamente, i fotoni sono pacchetti d'onda che contengono una certa lunghezza d'onda e frequenza in base al tipo di luce. Sia la lunghezza d'onda che la frequenza influenzano l'energia di un fotone. Pertanto, puoi calcolare l'energia di una mole di fotoni dalla lunghezza d'onda o dalla frequenza della luce.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Per trovare l'energia di una fotone, moltiplica la costante di Planck per la velocità della luce, quindi dividi per la lunghezza d'onda del fotone. Per una mole di fotoni, moltiplicare il risultato per il numero di Avogadro.

Identificare la lunghezza d'onda nei contatori

Identificare la lunghezza d'onda o la frequenza del fascio di luce. Normalmente si indica la lunghezza d'onda in nanometri (nm) e si converte in metri per scopi di calcolo dell'energia. Si noti che è facile convertire tra frequenza e lunghezza d'onda usando l'equazione, la velocità della luce, c, è uguale alla frequenza moltiplicata per la lunghezza d'onda. Ad esempio, supponiamo che la luce abbia una determinata lunghezza d'onda di 500 nm; convertire questa misura in metri moltiplicando per 10 ^ -9. Quindi, 500 nm è uguale a 5,0 x 10 ^ -7 m.

Calcola energia fotonica

Sostituisci questo valore nell'equazione per l'energia del fotone. L'energia di un fotone è uguale al prodotto della velocità della luce, o 3,0 x 10 ^ 8 m /se la costante di Planck, identificata come 6,63 x 10 ^ -34, divisa per la lunghezza d'onda. Pertanto, usando il problema di esempio, l'energia di un fotone sarebbe pari a 3,9 x 10 ^ -19 Joule. Energia di fotone = [(velocità della luce) (costante di Planck)]
÷ energia di lunghezza d'onda di fotone = [(3,0 x 10 ^ 8)
(6,63 x 10 ^ -34)] ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3.9 x 10 ^ -19 joule.

Moltiplica per numero di Avogadro

Moltiplica il valore di energia fotonica del numero di Avogadro per trovare l'energia di una mole di fotoni. Il numero di Avogadro è la quantità del numero di molecole o particelle in una mole di una particolare sostanza ed è pari a 6,02 x 10 ^ 23. Pertanto, il valore calcolato nel passaggio precedente è l'energia di una particella; moltiplicarlo per il numero di Avogadro per determinare l'energia di una talpa. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) = 2,3 x 10 ^ 5 joule.