Какова пороговая чувствительность сетчатки человеческого глаза к желтому свету (λ=600нм), если она составляет 1.7∙10−18 Вт? Сколько фотонов в секунду попадает на сетчатку глаза при этом? Пожалуйста, предоставьте подробное решение.

Физика 11 класс Оптика пороговая чувствительность сетчатки желтый свет 600 нм фотонный поток сетчатки решение задачи по физике количество фотонов в секунду Новый

Для решения задачи нам нужно выяснить, сколько фотонов попадает на сетчатку глаза при пороговой чувствительности к желтому свету с длиной волны λ = 600 нм. Пороговая чувствительность составляет 1.7∙10^-18 Вт.

Шаг 1: Найдем энергию одного фотона.

Энергия одного фотона может быть вычислена по формуле:

E = h * f

где:

• E - энергия фотона,
• h - постоянная Планка (h ≈ 6.626 × 10^-34 Дж·с),
• f - частота света.

Частота света f связана с длиной волны λ следующим образом:

f = c / λ

где:

• c - скорость света (c ≈ 3 × 10⁸ м/с),
• λ - длина волны в метрах (λ = 600 нм = 600 × 10^-9 м).

Теперь подставим значения:

f = c / λ = (3 × 10⁸ м/с) / (600 × 10^-9 м) ≈ 5 × 10¹⁴ Гц.

Теперь можем найти энергию одного фотона:

E = h * f = (6.626 × 10^-34 Дж·с) * (5 × 10¹⁴ Гц) ≈ 3.313 × 10^-19 Дж.

Шаг 2: Найдем количество фотонов, попадающих на сетчатку.

Теперь, зная, что пороговая чувствительность составляет 1.7∙10^-18 Вт, мы можем найти количество фотонов, используя формулу:

n = P / E

где:

• n - количество фотонов в секунду,
• P - мощность (пороговая чувствительность),
• E - энергия одного фотона.

Подставим известные значения:

n = (1.7 × 10^-18 Вт) / (3.313 × 10^-19 Дж) ≈ 5.13.

Ответ: При пороговой чувствительности сетчатки к желтому свету (λ = 600 нм) в сетчатку глаза попадает примерно 5 фотонов в секунду.