Сколько фотонов с частотой 10^20 Гц должна поглотить пылинка массой

Question

Физика: Сколько фотонов с частотой 10^20 Гц должна поглотить пылинка массой 22 мкг, чтобы достичь скорости 1 мм/с? Один миллиард равен 10^9

Kote · Accepted Answer

Так как пылинка поглощает фотоны, и каждый фотон имеет определенную энергию, мы можем использовать формулу для энергии электромагнитного излучения \(E = hf\), где \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота излучения. Также нам понадобится формула для кинетической энергии \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), где \(m\) - масса пылинки, \(v\) - скорость пылинки.

Начнем с расчета энергии одного фотона с частотой \(10^{20}\) Гц:
\[E_1 = hf = 6.63 \times 10^{-34} \cdot 10^{20} = 6.63 \times 10^{-14}\]

Теперь мы можем рассчитать кинетическую энергию, которую нужно сообщить пылинке для достижения скорости \(1\) мм/c:
\[E_k = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \cdot 22 \times 10^{-9} \cdot (0.001)^2 = 1.1 \times 10^{-11}\]

Теперь мы можем определить количество фотонов, которые пылинке нужно поглотить, разделив общую кинетическую энергию на энергию одного фотона:
\[N = \frac{E_k}{E_1} = \frac{1.1 \times 10^{-11}}{6.63 \times 10^{-14}} \approx 166\]

Таким образом, пылинка должна поглотить около 166 фотонов с частотой \(10^{20}\) Гц, чтобы достичь скорости \(1\) мм/c.

Сколько фотонов с частотой 10^20 Гц должна поглотить пылинка массой 22 мкг, чтобы достичь скорости 1 мм/с? Один

Kote

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!