Сколько фотонов каждую секунду проходит через площадь 1 м2, которая находится на расстоянии 11 метров от точечного источника света мощностью 66 ватт и излучает фотоны с длиной волны 300 нм? Известно, что постоянная Планка равна 6,6•10-34 Дж•с, скорость света равна 3•108 м/с.
Raduga_Na_Zemle
Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу, связывающую мощность и количество энергии, излучаемой источником света. Формула имеет вид:
\[P = \frac{E}{t}\]
где P - мощность, E - энергия, t - время.
Мы также знаем, что энергия фотона связана с его длиной волны следующим уравнением:
\[E = \frac{hc}{\lambda}\]
где h - постоянная Планка, c - скорость света, \(\lambda\) - длина волны.
Теперь мы можем рассчитать количество энергии, излучаемой источником света, за секунду, используя полученные формулы.
Сначала рассчитаем энергию фотона:
\[E = \frac{6.6 \times 10^{-34} \cdot 3 \times 10^8}{300 \times 10^{-9}}\]
Подставляя значения в данное уравнение и выполняя вычисления, получим:
\[E = 6.6 \times 10^{-34} \times 10^{9} = 6.6 \times 10^{-34 + 9} = 6.6 \times 10^{-25}\]
Теперь рассчитаем количество фотонов, проходящих через 1 м2 в секунду:
\[P = \frac{E}{t}\]
Заменяя известные значения в формуле, получаем:
\[66 = \frac{6.6 \times 10^{-25}}{t}\]
Умножая обе части уравнения на t, получим:
\[66t = 6.6 \times 10^{-25}\]
Из этого уравнения можно выразить t:
\[t = \frac{6.6 \times 10^{-25}}{66}\]
Подставляя значения в данное уравнение и выполняя вычисления, получим:
\[t = \frac{6.6}{66} \times 10^{-25} = \frac{1}{10} \times 10^{-25} = 10^{-26}\]
Таким образом, каждую секунду через площадь 1 м2, находящуюся на расстоянии 11 метров от источника света, проходит \(10^{-26}\) фотонов.
\[P = \frac{E}{t}\]
где P - мощность, E - энергия, t - время.
Мы также знаем, что энергия фотона связана с его длиной волны следующим уравнением:
\[E = \frac{hc}{\lambda}\]
где h - постоянная Планка, c - скорость света, \(\lambda\) - длина волны.
Теперь мы можем рассчитать количество энергии, излучаемой источником света, за секунду, используя полученные формулы.
Сначала рассчитаем энергию фотона:
\[E = \frac{6.6 \times 10^{-34} \cdot 3 \times 10^8}{300 \times 10^{-9}}\]
Подставляя значения в данное уравнение и выполняя вычисления, получим:
\[E = 6.6 \times 10^{-34} \times 10^{9} = 6.6 \times 10^{-34 + 9} = 6.6 \times 10^{-25}\]
Теперь рассчитаем количество фотонов, проходящих через 1 м2 в секунду:
\[P = \frac{E}{t}\]
Заменяя известные значения в формуле, получаем:
\[66 = \frac{6.6 \times 10^{-25}}{t}\]
Умножая обе части уравнения на t, получим:
\[66t = 6.6 \times 10^{-25}\]
Из этого уравнения можно выразить t:
\[t = \frac{6.6 \times 10^{-25}}{66}\]
Подставляя значения в данное уравнение и выполняя вычисления, получим:
\[t = \frac{6.6}{66} \times 10^{-25} = \frac{1}{10} \times 10^{-25} = 10^{-26}\]
Таким образом, каждую секунду через площадь 1 м2, находящуюся на расстоянии 11 метров от источника света, проходит \(10^{-26}\) фотонов.
Знаешь ответ?