F.P. 19.Energia, llum i fotons. E.I. Tecnologia R. Rafanell 22/10/76
L’energia en forma d’ones i partícules: Una radiació electromagnètica, es propaga per l’espai buit a una velocitat de:
c = 3.108 m/s Es una constant universal. Es idèntica en qualsevol lloc de l’Univers.
La radiació es pot mesurar en forma d’ones i també per la seva energia en quantos;
Les ones es mesuren per la seva freqüència i longitud d’ona: f = c / l l = c / f
Freqüència: velocitat de la llum / longitud d’una ona = Hertz ( Hz )
Longitud d’ona: velocitat de la llum / freqüència = metres ( m )
Las partícules per la seva energia:
Las partícules conegudes per fotons, no tenen masa ni carrega elèctrica. Son només, energia.
Aquesta energia es mesura en electro-volt: eV
eV: Es la carrega elèctrica de un electró, sotmesa a un potencial elèctric de 1 Volt
Numèricament: 1 eV = 1,64.10-19 Juls
Efectes químics de la llum, com a radiació electromagnètica:
L’atmosfera te uns capa d’ozó – oxigen enrarit – que junt amb el magnetisme terrestre, no permet el pas a moltes de les freqüències electromagnètiques. Si que permet el pas a les freqüències pròpies de la llum:
Del vermell amb una freqüència de 375 000 GHz amb una longitud d’ona = 800 nm
Al violeta amb una freqüència de 750 000 GHz amb una longitud d’ona = 400 nm
Segons Planck: e = h x f h = 6,64.10-34 Js Càlcul en Juls. Exemples:
Energia per cada foto a 375 000 GHz: e = 6,64.10-34 x 3,75.1014 = 249.10-21 J
Energia per cada foto a 750 000 GHz: e = 6,64.10-34 x 7,50.1014 = 498.10-21 J
Càlcul en eV:
A 375 000 GHz: 249.10-21 / 1,64.10-19 = 1,52 eV
A 750 000 GHz: 498.10-21 / 1,64.10-19 = 3,04 eV
Fotolisis: Desintegració d’un compost químic, per l’acció de la radiació..
Fotosíntesis: Integració de substàncies en un compost químic, per acció de la radiació.
La fotosíntesis es molt important, perque permet la síntesis d’hidrats de carboni en les plantes, per la llum, amb la clorofil·la com a catalitzador de la reacció química. Es creu que aquest procés va començar fa uns 600 000 000 – sis cents milions d’anys -. Diàriament, per aquest procés:
Es barregen 4,1011 kg d’anhídrid carbònic amb 2.1011 kg de vapor d’aigua
Es produeixen 3.1011 kg de biomasa i 3.1011 kg d’Oxigen
La llum solar proporciona l’energia per aquest treball: 1,35 KWh/m2 sobre l’atmosfera terrestre.