Давление монохроматического света с длиной волны 500 нм на поверхность с коэффициентом отражения 0.3, расположен перпендикулярно падающему свету, равно 0,2 мкПа. Определить число фотонов, падающих на единицу площади этой поверхности.
от

1 Ответ

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для давления излучения:

P = (2 * E * cos(θ)) / A

где P - давление излучения на поверхность, E - энергия фотона, θ - угол между вектором падающего света и нормалью к поверхности, A - площадь поверхности.

Мы знаем длину волны света (500 нм), поэтому мы можем найти энергию фотона, используя формулу:

E = h * c / λ

где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.

E = (6.626 * 10^-34 Дж*с) * (3 * 10^8 м/с) / (500 * 10^-9 м)

E ≈ 3.98 * 10^-19 Дж

Теперь мы можем использовать формулу для определения числа фотонов, падающих на единицу площади поверхности:

n = I / E

где I - интенсивность излучения, E - энергия фотона.

Мы знаем коэффициент отражения поверхности (0.3) и давление излучения (0.2 мкПа). Мы также знаем, что интенсивность излучения равна мощности, проходящей через единичную площадь:

I = P / cos(θ)

Мы также знаем, что поверхность расположена перпендикулярно падающему свету, поэтому θ = 0.

I = P / cos(0) = P

Теперь мы можем найти число фотонов, падающих на единицу площади поверхности:

n = (0.2 * 10^-6 Па) / (3.98 * 10^-19 Дж)

n ≈ 5.03 * 10^11 фотонов/м²

Таким образом, на единицу площади поверхности падает примерно 5.03 * 10^11 фотонов.
от