Minimalna energija, potrebna za disociacijo molekul joda, I2, je 151 kJ / mol. Kakšna je valovna dolžina fotonov (v nm), ki dobavlja to energijo, ob predpostavki, da je vsaka vez ločena z absorpcijo enega fotona?

Odgovor:

#792# nanometrov (ali znanstveno # 7.92 * 10 ^ 2 * mama #.)

Pojasnilo:

Uporabljene enačbe:

# N = n * N_A # kje # N # je količina # n # molov delcev in. t # N_A = 6.02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # je številka Avagordoroja
Planckov zakon # E = h * f # kje # E # je energija posameznega fotona frekvence # f # in # h # je Planckova konstanta, # h = 6.63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6.63 * 10 ^ (- 34) barva (modra) ("J") * " s "# 1
# lambda = v / f # kje # lambda # je valovna dolžina vala ali elektromagnetno (EM) sevanje frekvence # f #.

Od vprašanja, zlom # N_A # (en mol) molekul joda porabijo

#E ("en mol") = E * N_A = 151 * barva (rdeča) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1.51 * 10 ^ 5 * barva (modra) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

kje # E # je vhodna energija, ki je potrebna za prekinitev ene molekule.

Tako je potrebno

# E = (E ("en mol")) / (N_A) = (1.51 * 10 ^ 5) / (6.02 * 10 ^ 23) = 2.51 * 10 ^ (- 19) * barva (modra) ("J")) #

za prekinitev ene molekule joda.

Uporabite Planckov zakon, da najdete največjo frekvenco EM sevanja, ki lahko razbije eno takšno molekulo:

# f = E / h = (2,51 * 10 ^ (- 19) * barva (modra) ("J")) / (6,63 * 10 ^ (- 34) barva (modra) ("J") * "s") #

# = 3.79 * 10 ^ 14 "s" ^ (- 1) #

* Prepričajte se, da dobite enoto, ki ustreza količini, potem ko ste izbrisali ustrezne pare. Tukaj pričakujemo # "s" ^ - 1 # za frekvenco, kar se zdi, da je tako. *

Ob predpostavki # 3.00 * 10 ^ 8 * barva (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * barva (zelena) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # biti hitrost svetlobe. Pričakuje se, da bo foton takšnega EM sevanja imel valovno dolžino

# lambda = v / f = (3,00 * 10 ^ 17 * barva (zelena) (mu "m") * "s" ^ (- 1)) / (3,79 * 10 ^ 14 * "s" ^ (- 1)) = 7,92 * 10 ^ 2 * barva (zelena) (mu "m) #

Viri:

1. Enote ("dimenzije") Planckove konstante:

Kakšna je električna energija, ki je potrebna za proizvodnjo 1 fotona, rdečega fotona in modrega fotona?

Upam, da ni preveč zmedeno ... Kot primer razmislimo o spektru: lahko spremenimo valovno dolžino lambda v frekvenco f s hitrostjo svetlobe v vakuumu c: c = lambdaf tako: modra svetloba (približno) f_B = (3xx10 ^ 8) ) / (400xx10 ^ -9) = 7.5xx10 ^ 14Hz, tako da lahko najdemo energijo, potrebno za pridobitev enega modrega fotona kot: E = hf = 6.63xx10 ^ -34 * 7.5xx10 ^ 14 = 4.97xx10 ^ -19 ~ ~ 5xx10 ^ -19J Zdaj, če imate svetlobni generator (hipotetično), lahko nahranite enega kulona, ki nosi to energijo, in bo ustvaril en modri foton. V smislu toka lahko izdelate 1 modri foton na sekundo, če pošljete enega od teh klonov na s

Ali se frekvenca ali valovna dolžina spremeni, če se zvok prenaša iz enega medija v drugega, kjer je njegova hitrost širjenja drugačna?

Frekvenca je hitrost vibriranja medija (v ciklih na sekundo). To se ne bo spremenilo. Toda hitrost, ki jo lahko potuje skozi nov medij, se spremeni, tako da se bo spremenila tudi razdalja, ki jo premika med enim ciklom vibracij. Ta razdalja se imenuje valovna dolžina.

Določen odtenek modre barve ima frekvenco 7,32 * 10 ^ 14 Hz. Kakšna je energija natanko enega fotona te svetlobe?

Energija enega fotona te svetlobe je 4.85xx10 ^ (- 19) J. Verjamem, da morate na to vprašanje uporabiti naslednjo enačbo: Upoštevati moram tudi, da ima Planckova konstanta vrednost 6,63 xx 10 ^ (- 34) J / s. Vemo, da je frekvenca in Planckova konstanta tako, da moramo vse narediti. je vstaviti dane vrednosti v enačbo tako: E = 6.63xx10 ^ (- 34) J / cancelsxx7.32xx10 ^ (14) razveljavi ^ (- 1) E = 4.85xx10 ^ (- 19) J.