Скільки квантів світла видимого діапазону (з середньою довжиною хвилі 530нм) випромінює 75-ватна лампа накалювання

Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться формулой, связывающей мощность излучения и энергию квантов света.

Мы знаем, что энергия кванта света \(E\) связана с его частотой \(f\) следующим образом:
\[E = hf\]
где \(h\) - постоянная Планка, равная \(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж*с.

Также мы знаем, что частота света \(f\) связана с его длиной волны \(λ\) формулой:
\[f = \frac{c}{λ}\]
где \(c\) - скорость света в вакууме, приблизительно равная \(3.00 \times 10^{8}\) м/с.

Теперь мы можем связать мощность излучения \(P\) лампы с количеством квантов света \(N\) через энергию кванта света:
\[P = N \cdot E\]

Исходя из этого, мы можем определить количество квантов света, которое излучает лампа накаливания за одну секунду. Для этого сначала найдем энергию одного кванта света с длиной волны 530 нм:
\[λ = 530 \times 10^{-9} \text{ м}\]
\[f = \frac{3.00 \times 10^{8}}{530 \times 10^{-9}} \approx 566 \times 10^{12} \text{ Гц}\]
\[E = 6.62607015 \times 10^{-34} \times 566 \times 10^{12} \approx 3.75 \times 10^{-19} \text{ Дж}\]

Теперь найдем количество квантов света, излучаемых лампой за одну секунду. Для этого воспользуемся выражением для мощности, представленной в ваттах:
\[P = N \cdot 3.75 \times 10^{-19}\]
\[N = \frac{75}{3.75 \times 10^{-19}} = 2 \times 10^{20}\]

Итак, лампа накаливания с мощностью 75 ватт излучает примерно \(2 \times 10^{20}\) квантов света видимого диапазона (с длиной волны 530 нм) за одну секунду.