Дано:
- Длина волны (λ) = 660 нм = 660 × 10^-9 м
- Давление (P) = 3 × 10^-7 Па
- Площадь поверхности (A) = 1 м^2
Найти: Число фотонов (N), падающих на поверхность за 1 с.
Сначала найдем энергию одного фотона (E) с помощью формулы:
E = h * c / λ
где:
h - постоянная Планка, примерно 6,626 × 10^-34 Дж·с,
c - скорость света в вакууме, примерно 3 × 10^8 м/с.
Теперь подставим значения и найдем E:
E = (6,626 × 10^-34 * 3 × 10^8) / (660 × 10^-9)
Выполним вычисления:
1. Перемножим h и c:
(6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) = 1,9878 × 10^-25 Дж·м
2. Теперь делим на длину волны:
E = (1,9878 × 10^-25) / (660 × 10^-9)
Выполним деление:
E ≈ 3,0086 × 10^-19 Дж
Теперь найдем силу давления света (F) на поверхности:
F = P * A = (3 × 10^-7) * (1) = 3 × 10^-7 Н
Сила давления связана с числом падающих фотонов (N) следующим образом:
F = N * E / c
Перепишем это уравнение для нахождения N:
N = F * c / E
Теперь подставим известные значения:
N = (3 × 10^-7) * (3 × 10^8) / (3,0086 × 10^-19)
Выполним вычисления:
1. Умножим силу на скорость света:
(3 × 10^-7) * (3 × 10^8) = 9 × 10^1 = 90
2. Поделим на энергию одного фотона:
N = 90 / (3,0086 × 10^-19)
Выполним деление:
N ≈ 2,99 × 10^20
Ответ:
Число фотонов, падающих на поверхность за 1 с, составляет approximately 2,99 × 10^20.