Cómo averiguar la energía de un mol de un fotón
Escrito por Matthew Perdue ; última actualización: February 01, 2018
La luz es una forma única de energía, ya que tiene propiedades tanto de ondas como de partículas. La unidad fundamental de luz que muestra esta dualidad "onda-partícula" se conoce como fotón. Más específicamente, los fotones son paquetes de ondas que contienen cierta longitud de onda y frecuencia según lo determine el tipo de luz. La energía de un fotón está influenciada por estas dos propiedades. Por lo tanto, la energía de un mol de fotones puede calcularse con una longitud de onda o frecuencia dadas.
Identifica la frecuencia o longitud de onda de un rayo de luz. La longitud de onda suele darse en nanómetros (nm) y debe convertirse a metros para calcular la energía. Ten en cuenta que es muy fácil realizar la conversión entre frecuencia y longitud de onda utilizando la velocidad de la luz, ya que ésta equivale al producto de la frecuencia y la longitud de onda. Por ejemplo, asume que la luz tiene una longitud de onda dada de 500 nm, convierte esta medida a metros multiplicándola por 10^-9. Así, 500 nm equivalen a 5,0 x 10^-7 m.
Sustituye este valor en la ecuación de la energía del fotón. La energía de un fotón equivale al producto de la velocidad de la luz, o 3,0 x 10^8 m/s, y a la constante de Planck, representada como 6,63 x 10^-34, dividida por la longitud de onda. Por lo tanto, utilizando el ejemplo, la energía de un fotón sería equivalente a 3,9 x 10^-19 Joules. Energía de un fotón = [(velocidad de la luz)(constante de Planck)] / longitud de onda Energía de un fotón = [(3,0 x 10^8)(6,63 x 10^-34)] / (5 x 10^-7) = 3,9 x 10^-19 Joules
Multiplica este valor por el número de Avogadro para averiguar la energía de un mol de fotones. El número de Avogadro representa el número de moléculas o partículas en un mol de una sustancia determinada y es equivalente a 6,02 x 10^23. Por lo tanto, el valor calculado en el paso previo es la energía de una partícula y debe multiplicarse por el número de Avogadro para identificar la energía de un mol. (3,9 x 10^-19)*( 6,02 x 10^23)= 2,3 x 10^5 Joules
