Сколько фотонов видимого света с длиной волны 560 нм излучает лампа мощностью 40 вт в течение 1 секунды, если

Magicheskiy_Troll_226

59

Для решения этой задачи, нам потребуется использовать физические формулы, связанные с энергией и светом.

Сначала, мы можем использовать формулу, связывающую энергию, мощность и время:

\[Энергия = Мощность \times Время\]

В нашем случае, мощность лампы составляет 40 Вт, а время равно 1 секунде. Подставим значения:

\[Энергия = 40 \, Вт \times 1 \, сек = 40 \, Дж\]

Так, лампа расходует 40 Дж тепловой энергии.

Теперь, чтобы вычислить количество фотонов видимого света, мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона с его длинной волны:

\[Энергия \, фотона = \dfrac{hc}{\lambda}\]

где:
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34} \, Дж \cdot с\)),
\(c\) - скорость света (\(3.0 \times 10^8 \, м/с\)),
\(\lambda\) - длинна волны света (560 нм).

Подставим значения и рассчитаем:

\[Энергия \, фотона = \dfrac{6.63 \times 10^{-34} \, Дж \cdot с \times 3.0 \times 10^8 \, м/с}{560 \times 10^{-9} \, м} \approx 3.55 \times 10^{-19} \, Дж\]

Теперь, чтобы найти количество фотонов, мы можем поделить общую энергию, расходуемую лампой (40 Дж), на энергию одного фотона (3.55 x 10^-19 Дж):

\[Количество \, фотонов = \dfrac{40 \, Дж}{3.55 \times 10^{-19} \, Дж} \approx 1.13 \times 10^{20} \, фотонов\]

Таким образом, лампа излучает примерно \(1.13 \times 10^{20}\) фотонов видимого света с длиной волны 560 нм в течение 1 секунды.