* За время 8•10^–4 секунд 5•10^14 фотонов падают по нормали ** площадку 0,7 см^2 и...

0 голосов
59 просмотров

* За время 8•10^–4 секунд 5•10^14 фотонов падают по нормали на площадку 0,7 см^2 и создают давление 1,5•10^–5 Па. При этом 40% фотонов отражаются, а 60% поглощаются. Определить длину волны излучения.


Физика (24.1k баллов) | 59 просмотров
0

Зная давление и площадь найди силу давления. Сила давления и время дают изменение импульса. Импульс общий только 40 % от числа фотонов. Осталось связать импульс фотона и длину волны...

0

Спасибо!

0

Ответ есть?

0

Не забудь, отраженный фотон имеет изменение импульса 2р!

0

Это общая идея решения, много арифметики...

0

Не так уж и много

Дан 1 ответ
0 голосов

Давление есть сила на единицу площади, а сила, в свою очередь, - импульс в единицу времени:
p=\dfrac{\Delta F}{\Delta S}=\dfrac{\Delta \mathcal P\ \Delta N}{\Delta t\ \Delta S}
У отраженных фотонов импульс меняется на величину 2\mathcal P, стало быть, создаваемое ими давление (с учетом доли отраженных фотонов) равно
p_1=\dfrac{2\mathcal P\cdot \Delta N_1}{\Delta t\Delta S}
Здесь \Delta N_1=0.4\ \Delta N - число отражаемых фотонов за время \Delta t.
У поглощенных фотонов импульс меняется на \mathcal P. Аналогично,
p_2=\dfrac{\mathcal P\cdot\Delta N_2}{\Delta t\Delta S},\ \ \Delta N_2=0.6\Delta N
Таким образом, вспоминая еще, что \mathcal P=\frac{h}{\lambda}, полное давление равно:
p=p_1+p_2=\dfrac{2\frac h\lambda\cdot 0.4\Delta N}{\Delta t\Delta S}+\dfrac{\frac h\lambda\cdot 0.6\Delta N}{\Delta t\Delta S}=\dfrac{1.4h\Delta N}{\lambda\Delta t\Delta S}
И ответ:
\lambda=\dfrac{1.4 h\Delta N}{p\Delta t\Delta s}=\dfrac{1.4\cdot 6.6\cdot 10^{-34}\cdot 5\cdot 10^{14}}{1.5\cdot 10^{-5}\cdot 8\cdot 10^{-4}\cdot 0.7\cdot 10^{-4}}=5.5\cdot 10^{-7}\mathrm{\ m}.

Ответ: 550 нм (светили, видимо, зеленым лазером).

(4.4k баллов)
0

С ответом сошлось, спасибо!

0

А второго решения нет, нельзя выбрать лучшее.