Задание 25 ЕГЭ по физике · 5765F0
Мощность точечного источника
На расстоянии 6 м от точечного источника монохроматического излучения с длиной волны 0,6 мкм перпендикулярно падающим лучам расположена пластинка площадью 8 мм2, на которую падает ежесекундно 6⋅1012 фотонов. Какова мощность излучения источника, если он излучает свет одинаково во все стороны? Площадь сферы радиусом R рассчитывается по формуле:
S = 4πR2.
S = 4πR2.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Энергия одного фотона монохроматического излучения определяется длиной волны:
Eγ=hcλ
Переведём величины в единицы СИ: λ=0,6⋅10−6 м, Sпл=8⋅10−6 м2. Энергия одного фотона равна:
Eγ=6,6⋅10−34⋅3⋅1080,6⋅10−6=3,3⋅10−19 Дж
Мощность излучения, падающего на пластинку, равна произведению энергии одного фотона на число фотонов, падающих на неё за секунду:
Pпл=6⋅1012⋅3,3⋅10−19=1,98⋅10−6 Вт
Пластинка перехватывает долю полного излучения, равную отношению её площади к площади сферы радиусом R=6 м. Поэтому мощность источника:
P=Pпл4πR2Sпл
Подставим значения:
P=1,98⋅10−6⋅4π⋅628⋅10−6≈1,12⋅102 Вт
Eγ=hcλ
Переведём величины в единицы СИ: λ=0,6⋅10−6 м, Sпл=8⋅10−6 м2. Энергия одного фотона равна:
Eγ=6,6⋅10−34⋅3⋅1080,6⋅10−6=3,3⋅10−19 Дж
Мощность излучения, падающего на пластинку, равна произведению энергии одного фотона на число фотонов, падающих на неё за секунду:
Pпл=6⋅1012⋅3,3⋅10−19=1,98⋅10−6 Вт
Пластинка перехватывает долю полного излучения, равную отношению её площади к площади сферы радиусом R=6 м. Поэтому мощность источника:
P=Pпл4πR2Sпл
Подставим значения:
P=1,98⋅10−6⋅4π⋅628⋅10−6≈1,12⋅102 Вт
Пример ответа
Мощность излучения источника P ≈ 1,1 · 102 Вт, или примерно 112 Вт.
Источник: Открытый банк ФИПИ 5765F0
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.