Question

Источник монохроматического света с длинной волны 600 ни имеет КПД 4% и поглощает мощность 60 Вт.Найти энергию фотона,релятивистскую массу фотона,количество фотонов,которое источник излучает за 10 с,импульс фотона.Помогите,очень срочно надо.

Answer 1

Энергия фотона:

E = hc / λ = 6,63·10⁻³⁴ · 3·10⁸ / 600·10⁻⁹ ≈ 3,3·10⁻¹⁹ Дж.

Релятивистская масса фотона:

m = h / cλ = 6,63·10⁻³⁴ / (3·10⁸ · 600·10⁻⁹) ≈ 3,7·10⁻³⁶ кг.

Количество фотонов:

n = ηPt/E = 0,04 · 60 · 10 / 3,3·10⁻¹⁹ ≈ 7,3·10¹⁹.

Импульс фотона:

p = E/c = (hc / λ) / c = h/λ = 6,63·10⁻³⁴ / 600·10⁻⁹ ≈ 1,1·10⁻²⁷ кг·м/с.

Answer 2

Давайте рассмотрим по очереди каждый из вопросов.

1. Энергия фотона (E): Энергия фотона связана с его длиной волны (λ) следующим образом: E = h * c / λ, где: h - постоянная Планка (около 6.626 x 10^-34 Дж * с), c - скорость света в вакууме (приближенно 3 x 10^8 м/с), λ - длина волны света.

Мы знаем, что длина волны λ = 600 нм = 600 x 10^-9 метров. Подставим значения в формулу: E = 6.626 x 10^-34 Дж * с * 3 x 10^8 м/с / (600 x 10^-9 м) ≈ 3.313 x 10^-19 Дж.

2. Релятивистская масса фотона (m): Релятивистская масса фотона связана с его энергией (E) через знаменитую формулу Эйнштейна: E = m * c^2, где: m - релятивистская масса фотона.

Мы уже нашли энергию фотона (E), подставим её в формулу: m = E / c^2 = 3.313 x 10^-19 Дж / (3 x 10^8 м/с)^2 ≈ 3.687 x 10^-36 кг.

3. Количество фотонов, излучаемых источником за 10 секунд: Мы знаем, что источник поглощает мощность 60 Вт и имеет КПД 4%. КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной мощности к затрачиваемой мощности: КПД = (полезная мощность / затрачиваемая мощность) * 100%. Полезная мощность (P_полезная) равна 4% от затрачиваемой мощности (P_затрачиваемая): P_полезная = 0.04 * P_затрачиваемая.

Мощность источника света (P_затрачиваемая) равна 60 Вт.

Теперь, чтобы найти количество излучаемых фотонов, нужно сначала найти полезную мощность, а затем вычислить количество фотонов.

Полезная мощность (P_полезная): P_полезная = 0.04 * 60 Вт = 2.4 Вт.

Теперь, зная энергию одного фотона (E) и полезную мощность источника (P_полезная), найдем количество фотонов (N), которое источник излучает за 10 секунд: N = P_полезная / E, N = 2.4 Вт / (3.313 x 10^-19 Дж) ≈ 7.243 x 10^18 фотонов.

4. Импульс фотона (p): Импульс фотона (p) связан с его энергией (E) через формулу: p = E / c.

Мы уже знаем энергию фотона (E), подставим её в формулу: p = 3.313 x 10^-19 Дж / 3 x 10^8 м/с ≈ 1.104 x 10^-27 кг * м/с.

Таким образом, ответы на ваши вопросы:

• Энергия фотона: приблизительно 3.313 x 10^-19 Дж.
• Релятивистская масса фотона: приблизительно 3.687 x 10^-36 кг.
• Количество фотонов, излучаемых источником за 10 секунд: приблизительно 7.243 x 10^18 фотонов.
• Импульс фотона: приблизительно 1.104 x 10^-27 кг * м/с.