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Secondaire 5 • 1m

bonjour comment résoudre ce problème: Pour un faisceau de lumière à 400 nm, déterminez :

  1. La fréquence (en THz) : 
  2. L'énergie en kJ/mol :


Chimie
Inconnu
Inconnu

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Explications (1)

  • Explication vérifiée par Alloprof
    Enseignant Alloprof • 1m

    Merci pour ta question!


    D'abord, je tiens à préciser que les notions dans cette question ne sont pas reliées au cours de physique de secondaire 5. Ceci dit, je peux y répondre pour approfondir tes connaissances générales.


    On peut trouver la fréquence d'une onde lumineuse en utilisant la formule suivante :


    $$ f = \frac{c}{\lambda} $$

    Légende :

    • f : fréquence (Hz) (Note : certains utilisent la variable «v» pour la fréquence)

    • c : vitesse de la lumière = 3•10^8 m/s

    • λ : longueur d'onde (m)

    En remplaçant les variables par leurs valeurs correspondantes, on peut calculer f :

    $$ f = \frac{3•10^8}{400•10^{-9}} = 7,5•10^{14}\:Hz $$

    Sachant que le T dans THz veut dire térahertz, donc 10^12 Hertz, on peut calculer le résultat final en divisant f par 10^12 :

    $$ f = 7,5•10^{14}\:Hz = 750\:THz $$


    Ensuite, la question suivante est un peu plus complexe. Il faut reconnaitre que l'on fait référence à l'énergie des particules de lumière, les photons, et que la notion de mole désigne 6•10^23 photons. Bref, on cherche l'énergie d'une mole de photons.

    Pour ce faire, il faudra utiliser l'équation suivante :

    $$ E=h•f $$

    Légende :

    • E : énergie du photon (J)

    • h : constante de Planck = 6,63•10^-34 J•s

    • f : fréquence (Hz)


    Il ne reste qu'à insérer la fréquence dans la formule pour trouver la valeur de l'énergie.

    $$ E = 6,63•10^{-34}•7,5•10^{14}=4,9725•10^{-19}\:J $$


    Puis, il faut multiplier cette énergie par le nombre de particules par mole, en l'occurence, 1 mole, donc, 6•10^23 :

    $$ E = 6•10^{23}•4,9725•10^{-19}=298350\:J=298,35\:kJ $$


    N'hésite pas si tu as d'autres questions!