Question

Давление монохроматического света длиной волны 0,5 мкм на поверхность с коэффициентом отражения 0,8 равно 1,43 Па. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности.

Answer 1

Добрый день! С удовольствием помогу вам с этим вопросом.

Для решения задачи нам нужно использовать формулу для давления света на поверхность, которая выглядит следующим образом:

P = (2 * F) / c

Где P - давление света на поверхность, F - поток фотонов, c - скорость света.

У нас уже дано значение давления P = 1,43 Па и коэффициент отражения R = 0,8.

Чтобы найти поток фотонов F, мы можем использовать формулу:

F = (P * c) / (2 * R)

Теперь нам нужно знать значение скорости света c. Согласно физическим константам, скорость света в вакууме составляет примерно 3 * 10^8 м/с.

Теперь мы можем подставить все значения в формулу и решить задачу:

F = (1,43 * 3 * 10^8) / (2 * 0,8) ≈ 2,145 * 10^8 Вт/м^2

Теперь мы знаем значение потока фотонов F, но нам нужно определить его концентрацию вблизи поверхности.

Концентрацию фотонов можно найти, зная, что каждый фотон имеет энергию E, связанную с длиной волны λ следующим образом:

E = h * c / λ

Где h - постоянная Планка (приближенное значение равно 6,626 * 10^-34 Дж*с).

Для нахождения концентрации фотонов N мы можем использовать формулу:

N = F / E

Теперь заменим параметры в формуле:

N = (2,145 * 10^8) / (6,626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / 0,5 * 10^-6) ≈ 2,045 * 10^27 фотонов/м^3

Итак, концентрация фотонов вблизи поверхности равна примерно 2,045 * 10^27 фотонов/м^3.

Надеюсь, это понятное объяснение помогло вам разобраться с задачей. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать!