Задачи по физике. 1. На сколько пикометров изменится длина волны излучения при комптоновском рассеянии на свободных электронах, если угол рассеяния равен 90°?
2. Давление монохроматического света длиной волны 0,5 мкм на поверхность с коэффициентом отражения 0,8 равно 1,43 Па. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности.
Ответ поделить на 10^18.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

По формуле комптоновского сдвига длины волны:
Δλ = λ - λ' = λ - λ(1 - cosθ) = λ(1 - cosθ) = λ(1 - cos90°) = 2λ
Таким образом, длина волны увеличится на 2 пикометра.

Давление света на поверхность определяется формулой:
P = 2S/c ρ,
где P - давление света, S - средняя плотность энергии излучения, c - скорость света, ρ - коэффициент отражения.
Так как давление равно 1,43 Па, коэффициент отражения равен 0,8, длина волны равна 0,5 мкм, можно найти среднюю плотность энергии излучения:
S = Pc / 2ρ = 1,43 0,5 10^-6 / (2 0,8) = 3,56 * 10^-7 Дж/м^3

Концентрация фотонов на поверхности определяется формулой:
n = S / ε,
где n - концентрация фотонов, ε - энергия одного фотона.
Энергия фотона связана с его длиной волны:
ε = hc / λ,
где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.
Для света с длиной волны 0,5 мкм:
ε = 6,63 10^-34 3 10^8 / (0,5 10^-6) = 3,98 10^-19 Дж
И, наконец, концентрация фотонов:
n = 3,56 10^-7 / 3,98 10^-19 = 8,93 10^11 фотонов/м^3
Ответ: 8,93 * 10^11 фотонов/м^3