La lumière est une forme d'énergie unique en ce sens qu'elle affiche les propriétés des particules et des ondes. L'unité fondamentale de la lumière qui a cette dualité «onde-particule» s'appelle un photon. Plus spécifiquement, les photons sont des paquets d'ondes qui contiennent une certaine longueur d'onde et une certaine fréquence en fonction du type de lumière. La longueur d'onde et la fréquence affectent l'énergie d'un photon. Par conséquent, vous pouvez calculer l'énergie d'une mole de photons à partir de la longueur d'onde ou de la fréquence de la lumière.

TL, DR (Trop long, pas lu)

Pour trouver l'énergie d'un photon, multiplie la constante de Planck par la vitesse de la lumière, puis divise par la longueur d'onde du photon. Pour une mole de photons, multipliez le résultat par le nombre d'Avogadro.

Identifiez la longueur d'onde en mètres

Identifiez la longueur d'onde ou la fréquence du faisceau de lumière. Vous définissez normalement la longueur d'onde en nanomètres (nm) et la convertissez en mètres pour les calculs d'énergie. Notez qu'il est facile de convertir entre la fréquence et la longueur d'onde en utilisant l'équation, la vitesse de la lumière, c, est égale à la fréquence multipliée par la longueur d'onde. Par exemple, supposons que la lumière a une longueur d'onde donnée de 500 nm; convertir cette mesure en mètres en multipliant par 10 ^ -9. Ainsi, 500 nm est égal à 5,0 x 10 ^ -7 m.

Calculer l'énergie des photons

Substitue cette valeur dans l'équation de l'énergie des photons. L'énergie d'un photon est égale au produit de la vitesse de la lumière, soit 3,0 x 10 ^ 8 m /s, et la constante de Planck, identifiée par 6,63 x 10 ^ -34, divisée par la longueur d'onde. Par conséquent, en utilisant le problème de l'exemple, l'énergie d'un photon serait égale à 3,9 x 10 ^ -19 joules. Energie de photon = [(vitesse de la lumière) (constante de Planck)]

énergie de longueur d'onde de photon = [(3.0 x 10 ^ 8)
(6.63 x 10 ^ -34)] ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3,9 x 10 ^ -19 joules.

Multiplier par le nombre d'Avogadro

Multiplier la valeur de l'énergie photonique par le nombre d'Avogadro pour trouver l'énergie d'une mole de photons. Le nombre d'Avogadro est la quantité du nombre de molécules ou de particules dans une mole d'une substance particulière et est égale à 6,02 x 10 ^ 23. Par conséquent, la valeur calculée à l'étape précédente est l'énergie d'une particule; multipliez-le par le nombre d'Avogadro pour déterminer l'énergie d'une mole. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) = 2,3 x 10 ^ 5 joules.