Question

Добрый вечер. Помогите пожалуйста в решении задач по квантовой физике. Даю 50 баллов. Заранее большое спасибо!!!!!

Найти мощность излучения и количество всех квантов света с длиной 5·10⁻⁷ м, падающих перпендикулярно зеркальной поверхности площадью 400 см² за 5 мин, если сила давления на поверхность 20 см² составляет 0,16 мН.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

λ = 5·10⁻⁷ м

ρ = 1 - коэффициент зеркального отражения

S = 400 см² = 400·10⁻⁴ м²

t = 5 мин = 300 c

S₀ = 20 см² = 20·10⁻⁴ м²

F = 0,16 мН = 0,16·10⁻³ Н

____________________

N - ?

n - ?

1)

Находим световое давление:

p = F / S₀ = 0,16·10⁻³ / 20·10⁻⁴ = 0,080 Па

2)

Но давление:

p = (1+ρ)·I / c,

где I - энергия на единицу площади:

I = p·c / (1 + ρ) = 0,080·3·10⁸ / (1+1) = 12·10⁶ Дж/м²

3)

Энергия:

W = I·S =  12·10⁶·400·10⁻⁴ = 480 000 Дж

4)

Мощность:

N = W / t = 480 000 / 300 = 1 600 Вт

5)

Энергия фотона:

ε = h·c / λ = 6,62·10⁻³⁴·3·10⁸ / (5·10⁻⁷) ≈ 4·10⁻¹⁹ Дж

Число падающих квантов:

n = W / ε = 480 000 / (4·10⁻¹⁹) = 1,2·10²⁴