Какая средняя длина волны излучения, если источник света расходует электрическую мощность в 100 вт и излучает n=5*10^17

Тема занятия: Средняя длина волны излучения и условия задачи

Инструкция:
В данной задаче мы должны вычислить среднюю длину волны излучения. Для этого мы можем использовать формулу:

λ = c / f

где λ (лямбда) представляет среднюю длину волны, c - скорость света (константа, приближенно равная 3.0*10^8 м/с), и f - частота излучения (количество фотонов, излучаемых в секунду).

Однако, в данной задаче нам также предоставляют информацию о коэффициенте полезного действия источника, который составляет 0,2%. Это означает, что только 0,2% от общей электрической мощности источника переводится в излучение света. Мы можем использовать эту информацию, чтобы учесть коэффициент полезного действия при расчете длины волны.

Демонстрация:
Дано:
Электрическая мощность источника (P) = 100 Вт
Частота излучения (f) = 5*10^17 фотонов/сек
Коэффициент полезного действия (η) = 0,2%

Мы должны найти: Средняя длина волны излучения (λ)

Решение:
Сначала, мы должны найти общую электрическую мощность, используя коэффициент полезного действия:

P_общ = P / η
P_общ = 100 Вт / 0,2
P_общ = 500 Вт

Теперь, мы можем использовать формулу:

λ = c / f
λ = (3.0 * 10^8 м/с) / (5 * 10^17 фотонов/сек)
λ ≈ 6 * 10^-10 м или 600 нм

Совет:
Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется узнать основы электромагнитного спектра и его различных областей длины волны.

Задание для закрепления:
Если источник света расходует электрическую мощность в 60 Вт и имеет коэффициент полезного действия 0,1%, а частота излучения составляет 3*10^16 фотонов в секунду, какую среднюю длину волны излучения наблюдаете? (Используйте формулу из предыдущего примера).

Тема занятия: Средняя длина волны излучения

Разъяснение:
Для решения данной задачи необходимо использовать связь между электрической мощностью P и средней длиной волны излучения λ. Согласно формуле Планка E = hf и энергии фотона E, связанной с его частотой f, а также формуле P = n * E, где n - количество фотонов в секунду, мы можем получить связь между P и λ.

Используя приведенные формулы, мы можем преобразовать выражение для P следующим образом:
P = n * E.
E = hf.
Следовательно, P = n * hf.

Зная, что коэффициент полезного действия источника η = 0,2%, мы можем записать P = η * P_потр, где P_потр - потребляемая мощность источника.

Теперь можем подставить выражение P = η * P_потр в формулу P = n * hf. Получим следующее уравнение:
η * P_потр = n * hf.

Раскрывая и преобразуя уравнение, мы можем найти среднюю длину волны излучения λ:
λ = c / f = hc / E, где c - скорость света, h - постоянная Планка.

Окончательно, мы можем записать λ = hc / (η * P_потр).

Демонстрация:
Для данной задачи, где источник света расходует электрическую мощность в 100 вт, излучает n = 5 * 10^17 фотонов в секунду, и коэффициент полезного действия составляет 0,2%, мы можем использовать формулу λ = hc / (η * P_потр) для нахождения средней длины волны излучения.

Совет:
Для лучшего понимания темы "Средняя длина волны излучения", рекомендуется ознакомиться с основами электромагнитного спектра и с формулами, связанными с излучением энергии и частотой света.

Задача для проверки:
Источник света расходует электрическую мощность в 50 вт и излучает n = 3 * 10^16 фотонов в секунду, при коэффициенте полезного действия η = 0,5%. Найдите среднюю длину волны излучения.