Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 11 м от источника? h = 6,6•10-34Дж•с, с = 3•108м/с.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо найти количество фотонов, проходящих через 1 м2 поверхности в единицу времени.

Сначала найдем поток фотонов от точечного источника на расстоянии 11 м. Для этого воспользуемся формулой для потока энергии:

Φ = P / (4πr^2),

где P - мощность точечного источника (66 Вт), r - расстояние от источника до поверхности (11 м), π - математическая константа π.

Φ = 66 / (4 3.1415 11^2) = 0.044 Вт/м2.

Далее найдем количество фотонов, пролетающих через 1 м2 поверхности в единицу времени. Для этого воспользуемся формулой:

N = Φ / E,

где N - количество фотонов, Φ - поток фотонов (0.044 Вт/м2), E - энергия одного фотона.

Энергия фотона вычисляется по формуле:

E = h * c / λ,

где h - постоянная Планка (6.6 10^-34 Дж•с), c - скорость света (3 10^8 м/с), λ - длина волны фотона (300 нм = 300 * 10^-9 м).

E = 6.6 10^-34 3 10^8 / (300 10^-9) = 6.6 10^-34 3 10^8 / 300 10^-9 = 6.6 3 = 19.8 10^-34 = 1.98 * 10^-32 Дж.

Теперь можем найти количество фотонов:

N = 0.044 / 1.98 10^-32 = 2.22 10^30 фотонов/с.

Итак, через 1 м2 поверхности за единицу времени пройдет 2.22 * 10^30 фотонов.