U3.11 · 光谱与电磁波谱练习题 · Spectroscopy and the Electromagnetic Spectrum

c = λν，ν = c/λ。先把波长换成米：486.1 nm = $4.861 \times 10^{-7}$ m。ν = $3.0 \times 10^{8}$ ÷ $4.861 \times 10^{-7}$ = $6.17 \times 10^{14}$ Hz。忘记把 nm 换成 m 会差 10⁹ 倍。

E = hc/λ = $6.626 \times 10^{-34} \times 3.0 \times 10^{8}$ ÷ ($5.32 \times 10^{-7}$) = $3.74 \times 10^{-19}$ J。这是一个光子的能量；乘以 $N_A$ 才是 1 mol 光子的能量。

不同区域的光子能量不同，对应分子不同的运动：微波光子能量最低，引起转动能级的变化；红外引起振动；可见光和紫外能量更高，引起电子跃迁；能量更高的紫外和 X 射线才能使分子电离。

键能是 1 mol 键的能量，一个键需要 242 × 1000 ÷ ($6.022 \times 10^{23}$) = $4.019 \times 10^{-19}$ J。λ = hc/E = $6.626 \times 10^{-34} \times 3.0 \times 10^{8}$ ÷ ($4.019 \times 10^{-19}$) = $4.95 \times 10^{-7}$ m = 495 nm，是可见光（蓝绿色附近）。所以 $\ce{Cl2}$ 在光照下就能分解成 Cl 原子。忘记除以 $N_A$ 会差 10²³ 倍。

E = hν = hc/λ。波长变为 2 倍，频率 ν = c/λ 变为一半，能量也变为一半。波长越长，光子的能量越低。