Question

Электрическая лампа мощностью 60 вт излучает электромагнитное излучение со средней длиной волны 2 мкм. (h=6,63*10л -34 дж*с; с= 3*1048 м/с) 1) формула энергии излучения электрической лампы ? 2) Формула знергии частного кванта? 3) Сколько фотонов излучает свет за 1 секунду?

Answer 1

Дано:

Р = 60 Вт

λ = 2 мкм = 2*10^-6 м

h = 6,63*10^-34 Дж*с

с = 3*10⁸ м/с

t = 1 c

N(t) - ?

Решение:

1) Энергия излучения электрической лампой равна:

W = P*t, где t - время работы лампы

Через постоянные h и с энергия равна

W = N*hν, где N - число фотонов излучённых за всё время работы лампы, ν - частота излучения

Частота связана с длиной волны отношением:

λ = c/ν => ν = c/λ => W = N*hc/λ

2) Формула энергии одного фотона (кванта) равна:

Е = hν = hc/λ

3) W = Pt = N*hc/λ

Pt = N*hc/λ

N(t) = (Ptλ)/(hc) = (60*1*2*10^-6)/(6,63*10^-34*3*10⁸) = 6,033... *10²⁰ = 6*10²⁰

Ответ: примерно 6*10²⁰.

Answer 2

Для решения задачи, связанной с излучением электрической лампы, мы можем использовать формулы, связанные с квантовой физикой. Важно знать, что энергия излучения связана с длиной волны и мощностью лампы, а энергия частного кванта определяется длиной волны.

1. Формула энергии излучения электрической лампы: Энергия излучения (E) связана с мощностью (P) лампы и временем (t), в течение которого она излучает свет, по формуле: E = P * t

В данном случае мощность лампы (P) равна 60 Вт.

2. Формула энергии частного кванта: Энергия частного кванта (E_photon) связана с длиной волны (λ) излучения по формуле: E_photon = h * c / λ

где:

• h - постоянная Планка (6,63 x 10^-34 Дж*с).
• c - скорость света (3 x 10^8 м/с).

В данном случае, средняя длина волны (λ) равна 2 мкм (2 x 10^-6 м).

3. Чтобы узнать, сколько фотонов излучает свет за 1 секунду, нужно сначала найти энергию одного фотона, а затем использовать формулу для определения их количества.

Сначала находим энергию частного кванта (E_photon): E_photon = (6,63 x 10^-34 Дж*с * 3 x 10^8 м/с) / (2 x 10^-6 м) = 9,945 x 10^-19 Дж

Теперь, чтобы найти количество фотонов, излучаемых лампой в 1 секунду (N_photons), мы используем формулу: N_photons = E / E_photon

где E - энергия излучения, которую мы нашли в первом пункте задачи.

N_photons = (60 Вт * 1 с) / (9,945 x 10^-19 Дж) ≈ 6,02 x 10^19 фотонов

Таким образом, электрическая лампа мощностью 60 Вт излучает примерно 6,02 x 10^19 фотонов света за 1 секунду.