La luce è una forma unica di energia in quanto mostra proprietà sia delle particelle che delle onde. L'unità fondamentale di luce che ha questa dualità "onda-particella" è chiamata fotone. Più specificamente, i fotoni sono pacchetti di onde 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 un fotone, moltiplica la costante di Planck per la velocità della luce, quindi dividi per la lunghezza d'onda del fotone. Per una talpa di fotoni, moltiplica il risultato per il numero di Avogadro.
Identifica la lunghezza d'onda in metri

Identifica la lunghezza d'onda o la frequenza del raggio di luce. Normalmente si definisce la lunghezza d'onda in nanometri (nm) e la si converte in metri ai fini del 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 per la lunghezza d'onda. Ad esempio, supponiamo che la luce abbia una determinata lunghezza d'onda di 500 nm; converti questa misura in metri moltiplicando per 10 ^ -9. Pertanto, 500 nm è pari a 5,0 x 10 ^ -7 m.
Calcola l'energia del fotone

Sostituisci questo valore nell'equazione per l'energia del fotone. L'energia di un fotone è uguale al prodotto della velocità della luce, ovvero 3,0 x 10 ^ 8 m /s, e 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 del fotone \u003d [(velocità della luce) (costante di Planck)]
÷ lunghezza d'onda energia del fotone \u003d [(3,0 x 10 ^ 8)
(6,63 x 10 ^ -34)] ÷ (5 x 10 ^ -7) \u003d 3,9 x 10 ^ -19 joule.
Moltiplica per il numero di Avogadro

Moltiplica il valore dell'energia del fotone per il 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; moltiplicalo per il numero di Avogadro per determinare l'energia di una talpa. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) \u003d 2,3 x 10 ^ 5 joule.