Лазерной установкой в течении t=150 с облучаются семена овса площадью S=2,610-9 м 2 . Длина волны излучаемого света =61010-9 м, интенсивность излучения

		Физика
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16510
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Лазерной установкой в течении t=150 с облучаются семена овса площадью S=2,610-9 м 2 . Длина волны излучаемого света =61010-9 м, интенсивность излучения J=305 Вт/м2 . Определить: 1. Чему равна энергия фотона ()? 2. Чему равен импульс фотона (p)? 3. Чему равно давление света на поглощающую поверхность? 4. Сколько фотонов попало на семя?

Решение:

Энергию фотона света рассчитаем по формуле – постоянная Планка; – скорость света в вакууме; - длина волны света в метрах. Ответ 1: Энергия фотона света равна 𝜀 = ℎ𝑐 𝜆 = 6,626 ∙ 10−343 ∙ 108 61010−9 = 19,878 ∙ 10−26 61010−9 = 0,033 ∙ 10−17Дж = 3,3 ∙ 10−19Дж 𝜀 = 3,3 ∙ 10−19Дж. Импульс фотона света рассчитаем по формуле 𝑝 = 𝜀 𝑐 энергию фотона разделить на скорость света в вакууме. Ответ 2: Импульс фотона света 𝑝 = 𝜀 𝑐 = 3,3∙10−19 3∙108 = 1,1 ∙ 10−27кг ∙ м/с. Давление света на поглощающую поверхность рассчитаем по формуле 𝑃 = 𝐽/𝑐 , где J – интенсивность света, с – скорость света в вакууме. Ответ 3: Давление света интенсивностью J=305 Вт/м2 на поглощающую поверхность 𝑃 = 𝐽 𝑐 = 305 3∙108 = 101,7 ∙ 10−8Па. Чтобы определить, сколько фотонов попало на семя площадью S, вспомним, что интенсивность света – это энергия, падающая на единицу поверхности за одну секунду 𝐽 = 𝑛 ∙ 𝜀, где n – число фотонов, падающая на единицу поверхности за одну секунду. Тогда число фотонов падающих на семя площадью S, равно 𝑁 = 𝑛 ∙ 𝑆 = 𝐽 𝜀 ∙ 𝑆. Ответ 4: число фотонов падающих на семя площадью 2,610-9 м 2 при интенсивности излучения 305 Вт/м2 : 𝑁 = 𝐽 𝜀 ∙ 𝑆 = 305∙2,610−9 3,3∙10−19 = 240 ∙ 1010 фотонов.