Question

Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой 6*10^14 гц. За 5 секунд на детектор падает 3*10^5 фотонов. Какова поглащаемая детектором мощность? Постоянная планка 6,6*10^-34Дж*с

Answer 1

$\frac{h\nu*N}{t}=6.62e-34*6e10*3e5/5=2.4e-18$ Вт
или 2.4e-19/1.6e-19=14.9 эВ/с

Answer 2

Чтобы найти поглащаемую детектором мощность, мы можем воспользоваться формулой, связывающей энергию фотонов и их численную плотность. Энергия фотона E связана с его частотой ν следующим образом:

E = hν

где: E - энергия фотона (джоули) h - постоянная Планка (6,6 * 10^-34 Дж·с) ν - частота фотона (герц)

Для расчета мощности P, поглащаемой детектором, мы можем использовать следующую формулу:

P = E * N

где: P - мощность (джоули в секунду, или ватты) E - энергия фотона (джоули) N - число фотонов, падающих на детектор (фотоны в секунду)

Дано:

Частота фотонов (ν) = 6 * 10^14 Гц Число фотонов (N) = 3 * 10^5 фотонов в 5 секунд (в секунду это будет 3 * 10^5 / 5) Постоянная Планка (h) = 6,6 * 10^-34 Дж·с

Сначала найдем энергию одного фотона:

E = hν E = (6,6 * 10^-34 Дж·с) * (6 * 10^14 Гц) E = 3,96 * 10^-19 Дж

Теперь найдем число фотонов в секунду:

N = (3 * 10^5 фотонов) / (5 секунд) = 6 * 10^4 фотона в секунду

Теперь мы можем найти поглащаемую детектором мощность:

P = E * N P = (3,96 * 10^-19 Дж) * (6 * 10^4 фотона/с) P = 2,376 * 10^-14 Дж/с

Таким образом, детектор поглощает мощность приблизительно 2,376 * 10^-14 Дж/с или 2,376 * 10^-14 Вт.