Перейти к содержанию

Монохроматический пучок света с длиной волны 490 нм, падая по нормали к поверхности, создаёт давление 4,9 мкПа

Монохроматический пучок света с длиной волны 490 нм, падая по нормали к поверхности, создаёт давление 4,9 мкПа. Коэффициент отражения света 0,25. Какое число фотонов падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности?


Дано:

$λ=490·10^{-9}$м

$p=4.9·10^{-9}$Па

$p=0.25$

$N-?$

Решение:

Давление, производимое светом при нормальном падении равно: $p={E_с}/{c}(1+p)$(1), где $E_c$ — облученность поверхности; $c=3·10^8$м/с — скорость света в вакууме; $p$ — коэффициент отражения.

Облученность поверхности $E_c=N·ε$(2), где $ε=hv={hc}/{λ}$(3) — энергия фотона; $N$ — число фотонов. Подставим (3) в (2), а значит в (1): $p={E_c}/{c}(1+p)={N·ε}/{c}(1+p)={N·hc}/{c·λ}(1+p)={Nh}/{λ}(1+p)⇒N={p·λ}/{h(1+p)}$(4), где $h=6.626·10^{-34}$Дж·с — постоянная Планка.

Подставим числовые значения в (4): $N={4.9·10^{-9}·490·10^{-9}}/{6.626·10^{-34}(1+0.25)}=2.9·10^{21}{фотонов}/{с}$

Ответ: 2.9·1021