Сколько фотонов, с длиной волны 500 нм, воспринимается глазом при пороге зрительного восприятия, равном 2,1·10ˉ¹³

Тема: Фотоны и восприятие глазом

Объяснение:
Для того чтобы решить данную задачу, нам нужно использовать формулу, связывающую энергию кванта света с его длиной волны. Эта формула выглядит следующим образом:

E = h * f

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота света.

Так как в задаче дана длина волны фотона, а не его частота, мы должны использовать следующую связь:

f = c / λ

где c - скорость света, λ - длина волны.

Исходя из этой формулы, мы можем найти частоту света. Подставив полученное значение частоты в формулу для энергии, мы сможем определить энергию одного фотона. Затем, чтобы найти количество фотонов, воспринимаемых глазом при данной энергии, нужно поделить заданную энергию на энергию одного фотона.

Дополнительный материал:
Мы знаем, что длина волны фотона равна 500 нм, а порог зрительного восприятия равен 2,1·10ˉ¹³ Дж. Теперь мы можем решить задачу пошагово.

1. Найдем частоту света, используя формулу f = c / λ:
f = (3·10^8 м/с) / (500·10^-9 м) = 6·10^14 Гц

2. Теперь найдем энергию одного фотона, используя формулу E = h * f:
E = (6.63·10^-34 Дж·с) * (6·10^14 Гц) = 3.98·10^-19 Дж

3. Наконец, найдем количество фотонов, поделив заданную энергию на энергию одного фотона:
Количество фотонов = (2.1·10^-13 Дж) / (3.98·10^-19 Дж) ≈ 5.28·10^5

Таким образом, глаз воспринимает при пороге зрительного восприятия около 5.28·10^5 фотонов с длиной волны 500 нм.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основами оптики и света. Понимание понятий частоты, длины волны и энергии фотона поможет лучше осмыслить приведенное решение задачи.

Задание:
Найдите количество фотонов, воспринимаемых глазом при пороге зрительного восприятия, если заданная длина волны фотона составляет 600 нм. Данная задача поможет вам закрепить полученные знания в практике.