Comment calculer l'énergie Photon pour la lumière UV

September 29

Comment calculer l'énergie Photon pour la lumière UV


Lumière présente simultanément les propriétés des deux ondes et particules. Son comportement dans une situation donnée dépend de l'expérience. Albert Einstein a contribué à lancer la théorie de se comporter comme des particules de lumière quand il a publié un document sur l'effet photoélectrique - la capacité de la lumière pour provoquer l'émission d'électrons à partir d'une plaque métallique. Dans ce document, Einstein a établi la relation entre l'énergie, E, d'une particule de lumière - appelé un photon - et la fréquence de l'onde lumineuse, f: E = hf, dans laquelle "h" représente la constante de Planck, ou 6.626 x 10 ^ -34 secondes joule.

Instructions

1 Déterminer la longueur d'onde de la lumière dont l'énergie photonique que vous souhaitez calculer. La région ultraviolette du spectre électromagnétique va de 50 à environ 400 nanomètres. Si vous travaillez un problème d'un manuel, cette information peut être déclaré explicitement. Les longueurs d'onde seront toujours exprimés en unités de longueur, tels que mètres, centimètres, nanomètres ou même les pieds. Vous pouvez aussi simplement choisir une longueur d'onde au hasard.

2 Convertir la longueur d'onde à des unités de mètres en utilisant un outil de conversion en ligne, telle que celle prévue dans les ressources. La conversion ultérieure de la longueur d'onde à la fréquence nécessite des unités de mètres pour la longueur d'onde. Par exemple, une longueur d'onde de 50 nanomètres convertit à 5,00 x 10 ^ -8 mètres, tandis que 400 nanomètres convertit à 4,00 x 10 ^ -7 mètres.

3 Déterminer la fréquence de la lumière ultraviolette en unités de secondes réciproques, aussi connu comme hertz, en divisant la vitesse de la lumière, ou 3,00 x 10 ^ 8 mètres par seconde, par la longueur d'onde de la lumière en mètres. Par exemple, une longueur d'onde de 5,00 x 10 -8 m ^ convertit à (3,00 x 10 ^ 8) / (5,00 x 10-8) = 6,00 x 10 ^ 15 hertz.

4 Calculer l'énergie d'un photon unique, E, en multipliant la fréquence de la lumière ultraviolette en hertz par la constante de Planck, soit 6,626 x 10 ^ -34. Pour une fréquence de 6,00 x 10 ^ 15 Hz, E = (6,626 x 10 ^ -34) * (6,00 x 10 ^ 15 Hz) = 4,00 x 10 ^ -18 joules (arrondi).

Conseils et avertissements

  • La notation de 3,00 x 10 ^ 8 représente "trois fois 10 à la huitième puissance.» Les calculatrices scientifiques vous permettent d'utiliser un raccourci pour entrer dans la notation scientifique. La touche de raccourci est généralement marqué "EE", qui représente "fois 10 à la puissance.» Ainsi, en entrant 3,00 x 10 ^ 8 impliquerait la touche <3> <.> <0> <0> <EE> <8> .