Источник света, включенный в сеть с напряжением 220 В, при протекании тока силой 0.5 А излучает в одну секунду n=5*10^17 фотонов со средней длиной волны излучения лямбда=600 нм. Коэфициент полезного действия источника равен...

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета коэффициента полезного действия источника света можно воспользоваться формулой выхода квантов:
n = P*t/(E/hv),
где n - количество фотонов, P - мощность источника света, t - время работы источника, E - энергия фотона, h - постоянная Планка, v - частота излучения.

Мы знаем, что количество фотонов n = 510^17, напряжение U = 220 В, ток I = 0.5 A, средняя длина волны лямбда = 600 нм = 60010^-9 м.
Энергия фотона E = hv = hc/лямбда.
Средняя мощность источника света P = U*I.

Подставляем все в формулу:
510^17 = 2200.5t/((hc)/(60010^-9))
t = 510^17(hc)/(2200.5600*10^-9)

Коэффициент полезного действия источника света равен отношению выходной мощности к входной мощности, то есть коэффициенту КПД = P(вых)/P(вх) = P(излуч)/P(электр).

P(излуч) = E_ph n / t,
где E_ph = h c / lambda - энергия фотона.

P(электр) = U * I.

Таким образом, КПД = (E_ph n / t) / (U I).
После подстановки всех данных в формулу можно вычислить значение коэффициента полезного действия источника света.