Сколько миллиардов фотонов с частотой 10^20 гц должна поглотить пылинка весом 22 мкг, чтобы достичь скорости 1мм/с?

Суть вопроса: Расчет энергии и количества фотонов

Описание: Для решения данной задачи нам потребуется знание о простых формулах, связанных с энергией фотона и связи между энергией и частотой фотона.

Фотон - это квант световой энергии. Нас будет интересовать энергия фотона, которая может быть выражена с помощью формулы:
E = h * f,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота фотона.

Мы можем найти энергию фотона, затем воспользоваться еще одной формулой для расчета количества фотонов:
N = E_total / E,
где N - количество фотонов, E_total - общая энергия, E - энергия одного фотона.

Перейдем к решению задачи:

1. Найдем энергию одного фотона:
E = h * f
E = 6.62607015 * 10^(-34) Дж * (10^20 Гц)
E = 6.62607015 * 10^(-14) Дж

2. Рассчитаем общую энергию, которую должна поглотить пылинка:
E_total = m * v^2 / 2
E_total = (22 * 10^(-9) кг) * ((0.001 м/c)^2) / 2
E_total = 2.2 * 10^(-14) Дж

3. Теперь найдем количество фотонов:
N = E_total / E
N = (2.2 * 10^(-14) Дж) / (6.62607015 * 10^(-14) Дж)
N ≈ 0.332168

Ответ: Пылинка должна поглотить примерно 0.332168 миллиарда (или примерно 332 миллиона) фотонов с частотой 10^20 Гц, чтобы достичь скорости 1мм/с.

Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с основами фотоники и формулами, связанными с энергией и частотой света.

Задание: Свет с длиной волны 500 нм содержит сколько энергии в одной кванте света? (h = 6.62607015 * 10^(-34) Дж*с)