用功率P0=1 W的点光源照射离光源R=1 m处的某块金属薄片,已知光源发

用功率P0=1 W的点光源照射离光源R=1 m处的某块金属薄片,已知光源发出波长λ=600 nm的单色光,试计算:(1)每单位时间内打到金属1 m2面积上的光子数;(2)若该金属原子半径r=0.5×1010 m,则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子?

答案

解析:(1)点光源发出的是球面波,所以应当先算出照射到金属表面上每平方米面积上的光的功率,再算出每秒照射的光能.光能是光子能量的总和,由光子说可知每个光子的能量为hν,则可求出光子数.在(2)中,求出金属表面上每个原子所占面积,就可求出每个原子每秒接收的光子数,倒数即为平均时间.

(1)设点光源到金属表面处的球面积为S,该处每平方米光的功率为P,每秒能量为E

则E=Pt=                                                        ①

所求光子数N=                                                  ②

由①②可得N=4.8×1021 个/(m2·s).

(2)设每个原子在金属板上占有面积为以r为半径的圆面积S′,此面积上每秒接收的光子数为n,则n=N·S′=N·πr2,代入数据求得n=38 个/s

所求平均时间t=s.

答案:(1)4.8×1021 个/(m2·s)  (2)s

相关题目

(4分)近年来,我国部分地区相继发生蜱虫叮咬致人死亡事件
(4分)近年来,我国部分地区相继发生蜱虫叮咬致人死亡事件,引起省卫生部的高度重视,并发布防控措施。该病的症状是发热并伴血小板减少等,少数
下列物质的学名、俗称与化学式表示同一种物质的是(   )
下列物质的学名、俗称与化学式表示同一种物质的是(   ) A.乙醇       酒精    CH3COOH        B.氧化钙   熟石灰     CaO   C.氢氧化钠
已知等差数列的前项和为,,且,, 求(1), (2)设是数
已知等差数列的前项和为,,且,, 求(1), (2)设是数列的前n项和,求.
汤因比在《人类与大地母亲》一书中指出,蒙古帝国使得许多
汤因比在《人类与大地母亲》一书中指出,蒙古帝国使得许多区域性文明发生了迅速相互接触。这种接触产生的积极作用是                    
2011年6月5日是第40个世界环境日,主题为“森林:大自然为您
2011年6月5日是第40个世界环境日,主题为“森林:大自然为您效劳”。下列不属于森林生态价值的是A.保护土壤和涵养水源B.调节气候和制造氧气C.净
印度的加尔各答成为全国的麻纺织工业中心的主要原因是(  
印度的加尔各答成为全国的麻纺织工业中心的主要原因是(     )     A.位于全国铁路交通的中心     B.接近于黄麻的产地     C.气候干燥,土壤
俄国1861年改革和日本明治维新的不同之处是       A.都是
俄国1861年改革和日本明治维新的不同之处是       A.都是自上而下的资产阶级改革       B.都使本国走上了发展资本主义的道路       C.改革都
A heartbroken dog whose owner died two months ago is missing her so much that h
A heartbroken dog whose owner died two months ago is missing her so much that he attends services every day at the Italian church where her funeral was held, patiently waiting for her to return. Tom

最新题目