Яка середня довжина хвилі випромінювання з монохроматичного джерела світла потужністю 500 вт, яке випускає 10

Суть вопроса: Средняя длина волны

Инструкция: Для решения этой задачи, нам нужно использовать формулу для вычисления средней длины волны, используя данные о потребляемой мощности и количестве фотонов, испускаемых в секунду.

Средняя длина волны (λ) можно вычислить, используя следующую формулу:

λ = c / f,

где c - скорость света, которая примерно равна 3 * 10^8 м/с,
а f - частота волны, которая может быть вычислена, используя формулу:

f = P / E,

где P - потребляемая мощность и E - энергия одного фотона, которая равна E = hf, где h - постоянная Планка, которая примерно равна 6,626 * 10^-34 Дж * с.

Теперь, используя эти формулы, мы можем вычислить среднюю длину волны.

Дано:
P = 500 Вт (потребляемая мощность),
f = 10 в 21 степени фотонов / c (количество фотонов в секунду).

Шаг 1: Вычислим энергию одного фотона:

E = hf = (6,626 * 10^-34 Дж * с) * (10 в 21 степени фотонов / с) = 6,626 * 10^-13 Дж.

Шаг 2: Вычислим частоту волны:

f = P / E = (500 Вт) / (6,626 * 10^-13 Дж) = 7,55 * 10^14 Гц.

Шаг 3: Вычислим среднюю длину волны:

λ = c / f = (3 * 10^8 м/с) / (7,55 * 10^14 Гц) = 3,97 * 10^-7 м (или 397 нм).

Таким образом, средняя длина волны равна 3,97 * 10^-7 метра (или 397 нм).

Пример: Определите среднюю длину волны света, если известно, что источник света потребляет 300 ватт мощности и испускает 5 * 10^19 фотонов в секунду.

Совет: Для более легкого понимания данного материала, рекомендуется изучить основы электромагнетизма и оптики, а также углубиться в формулы связанные с энергией фотона и частотой волны.

Задание: Найдите среднюю длину волны света для источника мощностью 200 ватт, который излучает 2 * 10^17 фотонов в секунду.