Ljus är en unik form av energi genom att den visar egenskaper hos både partiklar och vågor. Den grundläggande ljusenheten som har denna "våg-partikel" dualitet kallas en foton. Mer specifikt är fotoner vågpaket som innehåller en viss våglängd och frekvens beroende på typen av ljus. Både våglängden och frekvensen påverkar en fotons energi. Därför kan du beräkna energin i en mol fotoner från antingen ljusets våglängd eller frekvens.

TL; DR (för lång; läste inte)

Att hitta energin i en foton, multiplicera Plancks konstant med ljusets hastighet och dela sedan med fotonens våglängd. För en mol foton multiplicerar du resultatet med Avogadros nummer.
Identifiera våglängden i meter.

Identifiera våglängden eller frekvensen för ljusstrålen. Normalt anger du våglängd i nanometer (nm) och konverterar den till meter för energiräkningsändamål. Observera att det är lätt att konvertera mellan frekvens och våglängd med ekvationen, ljusets hastighet, c, är lika med frekvensen gånger våglängden. Antag till exempel att ljus har en given våglängd på 500 nm; konvertera denna mätning till meter genom att multiplicera med 10 ^ -9. Således är 500 nm lika med 5,0 x 10 ^ -7 m.
Beräkna Photon Energy |

Sätt tillbaka detta värde i ekvationen för fotonens energi. En fotons energi är lika med produkten med ljusets hastighet, eller 3,0 x 10 ^ 8 m /s, och Plancks konstant, identifierad som 6,63 x 10 ^ -34, dividerad med våglängden. Därför, med användning av exempelproblemet, skulle en fotons energi vara lika med 3,9 x 10 ^ -19 Joules. Photon Energy \u003d [(ljusets hastighet) (Plancks konstant)]
÷ våglängdsenergi för photon \u003d [(3,0 x 10 ^ 8)
(6,63 x 10 ^ -34)] ÷ (5 x 10 ^ -7) \u003d 3,9 x 10 ^ -19 joule.
Multiplicera med Avogadros antal

Multiplicera fotonens energivärde med Avogadros nummer för att hitta energin i en mol fotoner. Avogadros antal är mängden antalet molekyler eller partiklar i en mol av en viss substans och är lika med 6,02 x 10 ^ 23. Därför är värdet beräknat i det föregående steget energin från en partikel; multiplicera det med Avogadros nummer för att bestämma energin i en mol. (3,9 x 10 ^ -19) * (6,02 x 10 ^ 23) \u003d 2,3 x 10 ^ 5 joule.