Если электрическая лампа, которая имеет мощность в 60 ватт, испускает каждую секунду 1 х 10 в 19 фотонов, то какова средняя длина волны излучения лампы, учитывая ее коэффициент полезного действия?
Киска
Хорошо, чтобы найти среднюю длину волны излучения лампы, сначала нам нужно узнать, сколько фотонов эта лампа испускает за единицу времени с учетом ее коэффициента полезного действия.
Для этого нам известна мощность лампы, которая составляет 60 ватт. Мощность связана с количеством энергии, которое испускается лампой за единицу времени.
Мы можем использовать формулу:
\[ P = E/t \]
где P - мощность, E - энергия, t - время.
Так как мы хотим узнать количество фотонов, а не энергию, мы можем переписать формулу, используя соотношение:
\[ E = h \cdot f \]
где E - энергия, h - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с), f - частота.
Теперь мы можем объединить две формулы:
\[ P = (h \cdot f)/t \]
Теперь мы можем найти частоту f, используя данную формулу:
\[ f = P \cdot t/h \]
Теперь подставим известные значения: P = 60 ватт, t = 1 секунда и h = \(6.626 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с:
\[ f = (60 \cdot 1)/6.626 \times 10^{-34} \]
Выполнив вычисления, получаем:
\[ f \approx 9.06 \times 10^{33} \]
Теперь, чтобы найти среднюю длину волны (λ), мы можем использовать соотношение:
\[ c = λ \cdot f \]
где c - скорость света, которая примерно равна \(3 \times 10^8\) м/с.
Подставляем известные значения:
\[ λ = c/f \]
\[ λ = (3 \times 10^8)/(9.06 \times 10^{33}) \]
Выполнив вычисления, получаем:
\[ λ \approx 3.31 \times 10^{-26} \]
Таким образом, средняя длина волны излучения лампы составляет примерно \(3.31 \times 10^{-26}\) метров.
Для этого нам известна мощность лампы, которая составляет 60 ватт. Мощность связана с количеством энергии, которое испускается лампой за единицу времени.
Мы можем использовать формулу:
\[ P = E/t \]
где P - мощность, E - энергия, t - время.
Так как мы хотим узнать количество фотонов, а не энергию, мы можем переписать формулу, используя соотношение:
\[ E = h \cdot f \]
где E - энергия, h - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с), f - частота.
Теперь мы можем объединить две формулы:
\[ P = (h \cdot f)/t \]
Теперь мы можем найти частоту f, используя данную формулу:
\[ f = P \cdot t/h \]
Теперь подставим известные значения: P = 60 ватт, t = 1 секунда и h = \(6.626 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с:
\[ f = (60 \cdot 1)/6.626 \times 10^{-34} \]
Выполнив вычисления, получаем:
\[ f \approx 9.06 \times 10^{33} \]
Теперь, чтобы найти среднюю длину волны (λ), мы можем использовать соотношение:
\[ c = λ \cdot f \]
где c - скорость света, которая примерно равна \(3 \times 10^8\) м/с.
Подставляем известные значения:
\[ λ = c/f \]
\[ λ = (3 \times 10^8)/(9.06 \times 10^{33}) \]
Выполнив вычисления, получаем:
\[ λ \approx 3.31 \times 10^{-26} \]
Таким образом, средняя длина волны излучения лампы составляет примерно \(3.31 \times 10^{-26}\) метров.
Знаешь ответ?