Дано:
- Число фотонов (N) = 10^20
- Длина волны (λ) = 500 нм = 500 × 10^-9 м
Найти: Силу давления света (F) на поверхность.
Сначала найдем энергию одного фотона (E) с помощью формулы:
E = h * c / λ
где:
h - постоянная Планка, примерно 6,626 × 10^-34 Дж·с
c - скорость света в вакууме, примерно 3 × 10^8 м/с.
Теперь подставим значения и найдем E:
E = (6,626 × 10^-34 * 3 × 10^8) / (500 × 10^-9)
Выполним вычисления:
1. Перемножим h и c:
(6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) = 1,9878 × 10^-25 Дж·м
2. Теперь делим на длину волны:
E = (1,9878 × 10^-25) / (500 × 10^-9)
Выполним деление:
E ≈ 3,9756 × 10^-19 Дж
Теперь, зная энергию одного фотона, найдем общую энергию (P) всех фотонов, падающих за 1 с:
P = N * E
Подставляем значения:
P = (10^20) * (3,9756 × 10^-19)
Выполним умножение:
P ≈ 3,9756 × 10^1 Вт = 39,756 Вт
Теперь рассчитываем силу давления света на идеально отражающую поверхность. Сила давления света определяется по формуле:
F = 2 * P / c
Подставляем известные значения:
F = (2 * 39,756) / (3 × 10^8)
Выполним вычисления:
F ≈ (79,512) / (3 × 10^8)
F ≈ 2,6504 × 10^-7 Н
Ответ:
Сила давления света на поверхность составляет approximately 2,65 × 10^-7 Н.