Сколько фотонов падает на детектор, если он полностью поглощает свет с частотой v = 5 • 10^14 Гц и поглощаемая мощность равна Р = 3,3 • 10^-14 Вт за время t = 5 с? При этом постоянная Планка равна 6,6 • 10^-34 Дж • с.

Физика 11 класс Квантовая физика фотоны детектор поглощение света частота света мощность света постоянная Планка физика расчет фотонов время энергия света Новый

Для решения задачи нам нужно воспользоваться формулой, которая связывает мощность, энергию фотонов и количество фотонов, падающих на детектор.

Сначала давайте найдем энергию одного фотона. Энергия фотона (E) может быть вычислена по формуле:

E = h * v

где:

• h - постоянная Планка (6,6 • 10^-34 Дж • с),
• v - частота света (5 • 10^14 Гц).

Теперь подставим значения в формулу для энергии:

E = 6,6 • 10^-34 Дж • с * 5 • 10^14 Гц

Выполним умножение:

E = 3,3 • 10^-19 Дж

Теперь, когда мы знаем энергию одного фотона, можем найти общее количество энергии, поглощаемой детектором за время t. Для этого используем формулу:

W = P * t

где:

• W - общая энергия, поглощаемая детектором,
• P - мощность (3,3 • 10^-14 Вт),
• t - время (5 с).

Подставим значения:

W = 3,3 • 10^-14 Вт * 5 с

Выполним умножение:

W = 1,65 • 10^-13 Дж

Теперь мы можем найти количество фотонов (n), падающих на детектор, используя следующую формулу:

n = W / E

Подставим найденные значения:

n = 1,65 • 10^-13 Дж / 3,3 • 10^-19 Дж

Теперь выполним деление:

n = 5 • 10^5

Таким образом, количество фотонов, падающих на детектор за 5 секунд, составляет 5 • 10^5 фотонов.