Какова концентрация фотонов в окрестности поверхности, при которой давление монохроматического света длиной волны
Какова концентрация фотонов в окрестности поверхности, при которой давление монохроматического света длиной волны 0,5 мкм и коэффициентом отражения 0,8 равно 1,43 Па?
23.12.2023 23:18
Объяснение:
Концентрация фотонов в окрестности поверхности может быть рассчитана с использованием формулы, которая связывает давление света, длину волны, коэффициент отражения и концентрацию фотонов.
Давление света на поверхность можно рассчитать с помощью формулы:
P = (2 * n * E) / c
где P - давление света, n - концентрация фотонов, E - энергия одного фотона, c - скорость света.
С учетом того, что энергия фотона E связана с его длиной волны λ, выражением:
E = h * c / λ
где h - постоянная Планка.
Также, давление света на поверхность может быть выражено через коэффициент отражения R:
P = (I * R) / c
где I - интенсивность волны света.
Теперь соединим оба уравнения и найдем концентрацию фотонов:
(2 * n * h * c) / λ = (I * R) / c
n = (I * R * λ) / (2 * h)
Подставим значения в формулу:
n = (1,43 * 0,5 * 10^-6) / (2 * 6,63 * 10^-34)
n ≈ 1,08 * 10^28 фотонов в м^2
Совет: Для лучшего понимания темы, уделите внимание изучению постоянной Планка и ее значения, а также формуле для рассчета давления света на поверхность.
Задача для проверки:
Свет с длиной волны 400 нм падает на поверхность с коэффициентом отражения 0,6. Рассчитайте концентрацию фотонов в окрестности поверхности.