Какое количество фотонов падает в 1 с на 1 см^2 поверхности?

Данное задание относится к предмету "Физика", раздел "Квантовая физика" или "Оптика".
  1. Нам нужно знать давление света: \(p = \frac{2I}{c}\), где \(I\) - интенсивность света, \(c\) - скорость света (\(c = 3 \times 10^8 \text{ м/с}\)).
  2. Мы знаем, что \(p = 0{,}1 \text{ Па}\). Подставим значение в формулу: \(0{,}1 = \frac{2I}{3 \times 10^8}\).
  3. Выразим интенсивность: \(I = 0{,}1 \times \frac{3 \times 10^8}{2} = 1{,}5 \times 10^7 \text{ Вт/м}^2\).
  4. Найдем энергию одного фотона: \(E = \frac{hc}{\lambda}\), где \(h\) - постоянная Планка (\(h = 6{,}626 \times 10^{-34} \text{ Дж·с}\)), \(\lambda = 0{,}6 \times 10^{-6} \text{ м}\).
  5. Подставим значения: \(E = \frac{6{,}626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{0{,}6 \times 10^{-6}}\).
  6. Вычислим: \(E = 3{,}313 \times 10^{-19} \text{ Дж}\).
  7. Найдем количество фотонов, падающих в 1 секунду на 1 м2: \(N = \frac{I}{E} = \frac{1{,}5 \times 10^7}{3{,}313 \times 10^{-19}}\).
  8. Вычислим: \(N \approx 4{,}53 \times 10^{25} \text{ фотонов/м}^2/\text{с}\).
  9. Переведем площадь из м2 в см2: \(1 \text{ м}^2 = 10^4 \text{ см}^2\).
  10. Найдем количество фотонов на 1 см2: \(\frac{4{,}53 \times 10^{25}}{10^4} = 4{,}53 \times 10^{21} \text{ фотонов/см}^2/\text{с}\).

Таким образом, на 1 см2 в 1 секунду падает примерно \(4{,}53 \times 10^{21}\) фотонов.

Для решения задачи:

  • Определим функцию \(f(x)\), которая будет удовлетворять заданным условиям.
  • Найдем область определения функции f(x).
  • Проанализируем поведение функции в окрестностях критических точек: x = 0 и x = 1.
  • Запишем уравнение f'(x) = 0, чтобы найти значения x, при которых производная обращается в ноль.
  • Подставим значения критических точек в исходную функцию \(f(x)\), чтобы определить их характер.
Не нашли нужного вам решения? Оставьте заявку и наши авторы быстро и качественно помогут вам с решением.
Оставить заявку
Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!

Заполните, пожалуйста, данные для автора:

  • 22423 авторов готовы помочь тебе.
  • 2402 онлайн