Năng lượng photon là năng lượng được mang bởi một photon duy nhất. Lượng năng lượng tỷ lệ thuận với tần số điện từ của photon và do đó, tương ứng, tỷ lệ nghịch với bước sóng. Tần số của photon càng cao, năng lượng của nó càng cao. Tương đương, bước sóng của photon càng dài thì năng lượng của nó càng thấp.
Năng lượng photon hoàn toàn có thể được biểu lộ bằng cách sử dụng bất kể đơn vị chức năng năng lượng. Trong số những đơn vị chức năng thường được sử dụng để bộc lộ năng lượng photon là electronvolt ( eV ) và joule ( cũng như bội số của nó, ví dụ điển hình như microjoule ). Vì một joule bằng 6,24 × 1018 eV, những đơn vị chức năng lớn hơn hoàn toàn có thể có ích hơn trong việc biểu lộ năng lượng của những photon có tần số cao hơn và năng lượng cao hơn, ví dụ điển hình như những tia gamma, trái ngược với những photon năng lượng thấp hơn, ví dụ điển hình như những photon trong vùng tần số vô tuyến của phổ điện từ .
Phương trình của năng lượng photon [ 1 ] là
-
E
=h
cλ
{\displaystyle E={\frac {hc}{\lambda }}}
Bạn đang đọc: Năng lượng photon – Wikipedia tiếng Việt
Trong đó E là năng lượng photon, h là hằng số Planck, c là tốc độ ánh sáng trong chân không và λ là bước sóng của photon. Vì h và c đều là những hằng số, năng lượng photon E thay đổi theo quan hệ nghịch đảo với bước sóng λ.
Để tìm năng lượng photon được tính bằng đơn vị chức năng electronvolt, sử dụng bước sóng tính bằng micromet, phương trình xê dịch
- E / eV = 1.2398 λ / μm { \ displaystyle E / { \ text { eV } } = { \ frac { 1.2398 } { \ mathrm { \ lambda } / { \ text { μm } } } } }
Do đó, năng lượng photon ở bước sóng 1 μm, bước sóng của bức xạ hồng ngoại gần, xê dịch 1,2398 eV .
Vì
c
λ
=
f
{\displaystyle {\frac {c}{\lambda }}=f}
- E = h f { \ displaystyle E = hf }
Phương trình này được gọi là mối quan hệ Planck-Einstein. Thay thế h với giá trị của nó bằng Js và f với giá trị của nó bằng hertz sẽ tạo ra năng lượng photon tính bằng joules. Do đó, năng lượng photon ở Tần số 1 Hz là 6,62606957 × 10 34 joules hoặc 4.135667516 × 10 15 eV.
Trong hóa học và kỹ thuật quang học ,
- E = h ν { \ displaystyle E = h { \ nu } }
được sử dụng trong đó h là hằng số Planck và chữ cái Hy Lạp ν (nu) là tần số của photon.[2]
Xem thêm: Bài 31: Thụ tinh kết quả và tạo hóa
Một đài phát thanh FM truyền sóng ở 100 MHz phát ra những photon có năng lượng khoảng chừng 4.1357 × 10 7 eV. Đây là lượng rất nhỏ năng lượng giao động 8 × 10 − 13 lần so với khối lượng electron ( trải qua sự tương tự khối lượng-năng lượng ) .Các tia gamma năng lượng rất cao, có năng lượng photon từ 100 GeV đến 100 TeV ( 1011 đến 1014 electronvolt ) hoặc 16 nanojoules đến 16 microjoules. Điều này tương ứng với tần số 2,42 × 10 25 đến 2,42 × 10 28 Hz .Trong quy trình quang hợp, những phân tử diệp lục đơn cử hấp thụ những photon ánh sáng đỏ ở bước sóng 700 nm trong mạng lưới hệ thống quang điện I, tương ứng với năng lượng của mỗi photon ≈ 2 eV ≈ 3 x 10 19 J 75 k B T, trong đó kBT bộc lộ năng lượng nhiệt. Cần tối thiểu 48 photon để tổng hợp một phân tử glucose đơn từ CO2 và nước ( hiệu điện thế độc lạ 5 x 10 18 J ) với hiệu suất quy đổi năng lượng tối đa là 35 % .
Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học