Скільки фотонів падає на сітківку у випадку, коли світло має потужність 2,1*10-17 Вт і довжину хвилі 0,5 мкм, а також коли верхня межа безболісно сприйманої потужності ока становить 2*10-5 Вт?
Anna
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать формулу, связывающую поток энергии света с числом фотонов. Формула имеет вид:
\[N = \dfrac{P}{E}\]
Где:
\(N\) - число фотонов,
\(P\) - поток энергии света,
\(E\) - энергия одного фотона.
Для начала, нам нужно найти значение энергии одного фотона, используя формулу:
\[E = \dfrac{hc}{\lambda}\]
Где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с),
\(c\) - скорость света в вакууме (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света.
Подставим известные значения:
\[\lambda = 0.5 \times 10^{-6}\ м = 5 \times 10^{-7}\ м\]
\[h = 6.63 \times 10^{-34}\ Дж \cdot с\]
\[c = 3 \times 10^8\ м/с\]
Теперь мы можем рассчитать энергию одного фотона:
\[E = \dfrac{(6.63 \times 10^{-34}\ Дж \cdot с) \times (3 \times 10^8\ м/с)}{5 \times 10^{-7}\ м} = 3.978 \times 10^{-19}\ Дж\]
Теперь, когда у нас есть значение энергии одного фотона (\(E = 3.978 \times 10^{-19}\ Дж\)), мы можем использовать его в формуле для расчета числа фотонов \(N\).
Подставим известное значение потока энергии света \(P = 2.1 \times 10^{-17}\ Вт\) и найденное значение энергии одного фотона \(E = 3.978 \times 10^{-19}\ Дж\) в формулу:
\[N = \dfrac{2.1 \times 10^{-17}\ Вт}{3.978 \times 10^{-19}\ Дж} \approx 52.858\]
Таким образом, в данном случае на сетчатку падает приблизительно 52.858 фотонов.
Важно отметить, что верхняя граница безболезненного восприятия мощности глаза (\(2 \times 10^{-5}\) Вт) не играет роли при расчете количества фотонов на сетчатке и не используется в данной формуле.
\[N = \dfrac{P}{E}\]
Где:
\(N\) - число фотонов,
\(P\) - поток энергии света,
\(E\) - энергия одного фотона.
Для начала, нам нужно найти значение энергии одного фотона, используя формулу:
\[E = \dfrac{hc}{\lambda}\]
Где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с),
\(c\) - скорость света в вакууме (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света.
Подставим известные значения:
\[\lambda = 0.5 \times 10^{-6}\ м = 5 \times 10^{-7}\ м\]
\[h = 6.63 \times 10^{-34}\ Дж \cdot с\]
\[c = 3 \times 10^8\ м/с\]
Теперь мы можем рассчитать энергию одного фотона:
\[E = \dfrac{(6.63 \times 10^{-34}\ Дж \cdot с) \times (3 \times 10^8\ м/с)}{5 \times 10^{-7}\ м} = 3.978 \times 10^{-19}\ Дж\]
Теперь, когда у нас есть значение энергии одного фотона (\(E = 3.978 \times 10^{-19}\ Дж\)), мы можем использовать его в формуле для расчета числа фотонов \(N\).
Подставим известное значение потока энергии света \(P = 2.1 \times 10^{-17}\ Вт\) и найденное значение энергии одного фотона \(E = 3.978 \times 10^{-19}\ Дж\) в формулу:
\[N = \dfrac{2.1 \times 10^{-17}\ Вт}{3.978 \times 10^{-19}\ Дж} \approx 52.858\]
Таким образом, в данном случае на сетчатку падает приблизительно 52.858 фотонов.
Важно отметить, что верхняя граница безболезненного восприятия мощности глаза (\(2 \times 10^{-5}\) Вт) не играет роли при расчете количества фотонов на сетчатке и не используется в данной формуле.
Знаешь ответ?