Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wanneer materie een foton absorbeert, wat is de relatie tussen energie van voor en na absorptie frequentiegolflengte straling geabsorbeerd?

Hier is de afbraak van de relatie tussen energie, frequentie, golflengte en de absorptie van een foton:

Key Concepts

* fotonergie: Fotonen zijn pakketten met lichte energie. De energie van een foton is recht evenredig met de frequentie ervan.

* Frequentie en golflengte: Frequentie (ν) en golflengte (λ) zijn omgekeerd evenredig. Hogere frequentie betekent kortere golflengte.

* Planck's Constant: Deze fundamentele constante (H) relateert energie en frequentie:E =Hν

* Energiebesparing: De totale energie van een systeem blijft constant.

Hoe absorptie werkt

1. fotonabsorptie: Wanneer materie een foton absorbeert, wordt de energie van het foton overgebracht naar de zaak.

2. Verandering van energieniveau: Deze geabsorbeerde energie zorgt ervoor dat een elektron binnen de zaak naar een hoger energieniveau springt.

3. Energiebesparing: De energie van het geabsorbeerde foton is exact gelijk aan het verschil in energieniveaus tussen de initiële en uiteindelijke toestanden van het elektron.

Samenvatting van de relatie

* Energie vóór absorptie: De energie van het foton wordt bepaald door zijn frequentie (e =hν) en golflengte (e =hc/λ, waarbij c de snelheid van het licht is).

* Energie na absorptie: De energie van het geabsorbeerde foton wordt opgeslagen in de zaak, waardoor een elektron naar een hoger energieniveau gaat.

* Conservering van energie: De energie vóór absorptie (fotonenergie) is gelijk aan het energieverschil in de materie na absorptie.

Voorbeeld

Stel je een waterstofatoom voor dat een foton absorbeert. De energie van het foton zorgt ervoor dat een elektron van de grondtoestand (n =1) naar de eerste geëxciteerde toestand springt (n =2). Het energieverschil tussen deze twee niveaus is gelijk aan de energie van het geabsorbeerde foton.

Conclusie

De energie van het foton vóór absorptie bepaalt direct de verandering van energieniveau in de materie na absorptie. Deze relatie is van fundamenteel belang om te begrijpen hoe licht op atomair niveau interageert met materie.