Licht is een unieke vorm van energie doordat het eigenschappen van zowel deeltjes als golven weergeeft. De fundamentele eenheid van licht die deze "golfdeeltjes" dualiteit heeft, wordt een foton genoemd. Meer specifiek zijn fotonen golfpakketten die een bepaalde golflengte en frequentie bevatten afhankelijk van het type licht. Zowel de golflengte als de frequentie beïnvloeden de energie van een foton. Daarom kun je de energie van één mol fotonen berekenen uit de golflengte of frequentie van het licht.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Om de energie van een foton, vermenigvuldig de constante van Planck met de snelheid van het licht, en verdeel dan door de golflengte van het foton. Verdeel voor een mol fotonen het resultaat met Avogadro's nummer.

Zoek naar golflengte in meters

Identificeer de golflengte of frequentie van de lichtstraal. U geeft normaal gesproken de golflengte in nanometer (nm) op en converteert deze naar meters voor energieberekeningsdoeleinden. Merk op dat het gemakkelijk is om te converteren tussen frequentie en golflengte met behulp van de vergelijking, de snelheid van het licht, c, is gelijk aan de frequentie maal de golflengte. Neem bijvoorbeeld aan dat het licht een gegeven golflengte van 500 nm heeft; zet deze meting om in meters door te vermenigvuldigen met 10 ^ -9. Dus, 500 nm is gelijk aan 5,0 x 10 ^ -7 m.

Bereken foton energie

Vervang deze waarde in de vergelijking voor de energie van foton. De energie van een foton is gelijk aan het product van de snelheid van het licht, of 3,0 x 10 ^ 8 m /s, en de constante van Planck, geïdentificeerd als 6,63 x 10 ^ -34, gedeeld door de golflengte. Daarom zou, bij gebruik van het voorbeeldprobleem, de energie van een foton gelijk zijn aan 3,9 x 10 ^ -19 Joule. Energie van foton = [(snelheid van het licht) (constante van Planck)]
÷ golflengte-energie van foton = [(3,0 x 10 ^ 8)
(6,63 x 10 ^ -34)] ÷ (5 x 10 ^ -7) = 3,9 x 10 ^ -19 joules.

Vermenigvuldig met Avogadro's Number

Vermenigvuldig de fotonenergiewaarde met het getal van Avogadro om de energie van één mol van fotonen. Avogadro's aantal is de hoeveelheid van het aantal moleculen of deeltjes in één mol van een bepaalde stof en is gelijk aan 6,02 x 10 ^ 23. Daarom is de waarde die is berekend in de vorige stap de energie van één deeltje; vermenigvuldig het met het getal van Avogadro om de energie van één mol te bepalen. (3.9 x 10 ^ -19) * (6.02 x 10 ^ 23) = 2.3 x 10 ^ 5 joules.