Какое количество фотонов видимого света с длиной волны 560 нм излучает лампа мощностью 40 Вт за 1 секунду, учитывая, что ее тепловая отдача составляет 5 %?

Физика 11 класс Квантовая физика физика 11 класс количество фотонов длина волны 560 нм лампа 40 Вт тепловая отдача 5 % Новый

Чтобы рассчитать количество фотонов видимого света, излучаемых лампой мощностью 40 Вт с длиной волны 560 нм, следуем следующим шагам:

1. Определим мощность, излучаемую лампой в виде света. Поскольку тепловая отдача лампы составляет 5%, то мощность, излучаемая в виде света, будет:
• Потерянная мощность = 40 Вт * 5% = 40 Вт * 0.05 = 2 Вт.
2. Определим энергию одного фотона. Энергия фотона рассчитывается по формуле:
• E = h * c / λ,

где:

• h - постоянная Планка (примерно 6.626 × 10^-34 Дж·с),
• c - скорость света (примерно 3 × 10^8 м/с),
• λ - длина волны (560 нм = 560 × 10^-9 м).
3. Подставим значения в формулу для энергии фотона:
• E = (6.626 × 10^-34 Дж·с) * (3 × 10^8 м/с) / (560 × 10^-9 м).
• E ≈ 3.55 × 10^-19 Дж.
4. Теперь найдем количество фотонов, излучаемых лампой за 1 секунду. Для этого используем формулу:
• Количество фотонов = мощность света / энергия одного фотона.
5. Подставим значения:
• Количество фотонов = 2 Вт / (3.55 × 10^-19 Дж) = 5.63 × 10^18 фотонов.

Ответ: Лампа мощностью 40 Вт с тепловой отдачей 5% излучает примерно 5.63 × 10^18 фотонов видимого света с длиной волны 560 нм за 1 секунду.