Question

На 1 м² черной поверхности перпендикулярно падает ежеминутно 240 • 10^15 фотонов излучения с частотой 5 • 10^19 Гц. Какое давление света создает это излучение?

Answer 1

За 1 с падает n=N/t=240*10^15/60=4*10^15  p=E/c=n*h*v/c=4*10^15*6,62*10^-34*5*10^-19/3*10^8=44*10^-8 Па

Answer 2

Для расчета давления света на черную поверхность, мы можем использовать формулу, основанную на явлении излучения света:

Давление света (P) = (2 * I) / c

Где: I - интенсивность светового излучения (в Вт/м²) c - скорость света в вакууме (приблизительно 3 * 10^8 м/с)

Сначала, давайте найдем интенсивность излучения (I). У нас есть информация о количестве фотонов, падающих на 1 м² поверхности каждую минуту:

Интенсивность излучения (I) = Энергия фотонов / Время

Энергия одного фотона (E) = h * ν, где: h - постоянная Планка (приблизительно 6.626 * 10^-34 Дж * с) ν - частота излучения (в Гц)

Теперь мы можем рассчитать энергию фотонов и интенсивность:

Энергия фотонов = (6.626 * 10^-34 Дж * с) * (5 * 10^19 Гц) = 3.313 * 10^-14 Дж

Интенсивность излучения (I) = (240 * 10^15 фотонов/м² * 3.313 * 10^-14 Дж/фотон) / 60 с = 13 * 10^1 Вт/м²

Теперь, когда у нас есть интенсивность излучения, мы можем рассчитать давление света:

Давление света (P) = (2 * 13 * 10^1 Вт/м²) / (3 * 10^8 м/с) ≈ 8.67 * 10^-8 Па

Таким образом, излучение с частотой 5 * 10^19 Гц, падающее перпендикулярно на 1 м² черной поверхности, создает давление света, примерно равное 8.67 * 10^-8 Па.