Яка кількість фотонів випромінюється лампою з потужністю 60 Вт протягом 1 секунди при довжині хвилі випромінювання

Для того чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться формулой связи между энергией фотона и его длиной волны. Формула имеет вид:

\[E = hf\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота световой волны.

В данном случае нам известна потужность лампы \(P = 60\) Вт и время излучения \(t = 1\) сек, поэтому можем найти энергию, выделяемую лампой за этот промежуток времени:

\[E = Pt\]

Постоянная Планка равна \(h = 6.63 \times 10^{-34}\) Дж\(\cdot\)с, а скорость света \(c = 3 \times 10^8\) м/с. Вычислим частоту света:

\[f = \frac{c}{\lambda}\]

где \(\lambda = 1\) мкм (\(= 1 \times 10^{-6}\) м).

Теперь можем найти количество фотонов, исходя из заданной энергии фотона \(E\):

\[N = \frac{E}{hf}\]

где \(N\) - количество фотонов.

Подставляя все известные значения в формулы, получим решение задачи:

\[
\begin{align*}
E &= Pt = (60 \, \text{Вт}) \times (1 \, \text{с}) = 60 \, \text{Дж} \\
f &= \frac{c}{\lambda} = \frac{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{(1 \times 10^{-6} \, \text{м})} = 3 \times 10^{14} \, \text{Гц} \\
N &= \frac{E}{hf} = \frac{60 \, \text{Дж}}{(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3 \times 10^{14} \, \text{Гц})} \approx 3.02 \times 10^{20}
\end{align*}
\]

Таким образом, лампа излучает примерно \(3.02 \times 10^{20}\) фотонов за 1 секунду при данной длине волны.