А) Энергия, импульс фотона. Давление света

– энергия фотона;

– импульс фотона;

– давление света;

– интенсивность света.

251. # Лампочка карманного фонаря потребляет мощность 1 Вт. Приняв, что эта мощность рассеивается во всех направлениях в виде излучения и что средняя длина волны излучения лампочки равна 1 мкм, определить число фотонов, падающих на 1 см² площадки, поставленной перпендикулярно лучам на расстоянии 1 км, в течение 1 с.

252. # Найти показатель преломления среды, в которой свет с энергией кванта 4.4^.10^-19 Дж имеет длину волны 330 нм.

253. В параллельном пучке 7.6^.10³ фотонов имеют суммарный импульс, равный среднему импульсу атома гелия при температуре 300 К. Определить длину волны света.

254. При какой температуре средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих частоте 6^.10¹⁴ с^-1?

255. Определить энергию и импульс фотона, длина волны которого соответствует длине волны максимальной чувствительности глаза человека 550 нм.

256. На расстоянии 5 м от точечного монохроматического изотропного источника света с длиной волны 5^.10^{-7 м расположена площадка площадью 10-6 м2} перпендикулярно падающим лучам. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения 100 Вт.

257. # Энергия, излучаемая в безвоздушном пространстве абсолютно черным шаром диаметром 10 см за 1 с, равна 7^.10⁸ Дж. Определить энергию и импульс фотона, длина волны которого равна длине волны, соответствующей максимуму излучательной способности этого шара.

258. Найти энергию фотона, импульс которого равен импульсу молекулы водорода при температуре 40⁰С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.

259. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов 9.8 В.

260. Импульс, переносимый плоским монохроматическим потоком за 5 с через площадку 10^{-3 м2}, перпендикулярную световому потоку, равен 10^{-11 кг.}м/с. Определить интенсивность света и давление, оказываемое им на площадку. Коэффициент отражения 0.5.

261. Монохроматический параллельный пучок света с длиной волны 6.6^.10^{-7 м нормально падает на зачерненную поверхность. Определить число фотонов, ежесекундно поглощаемых 1 см2} поверхности, если давление света на поверхность равно 0.1 Па.

262. Коэффициент трения покоя колес автомобиля о поверхность дороги 0.1, масса автомобиля 10³ кг. Автомобиль находится в незаторможенном состоянии на горизонтальной дороге. Определить мощность монохроматического светового потока, необходимую для того, чтобы привести автомобиль в движение. Считать столкновение фотонов с лобовой поверхностью автомобиля центральным и неупругим. Известны ли вам подобные источники света?

263. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, равно 4 мПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света 500 нм.

264. На зеркальную поверхность площадью 10^{-4 м2} падает нормально поток излучения 1 Вт. Определить давление и силу давления света на эту поверхность.

265. Поток энергии, излучаемой электрической лампочкой, равен 600 Вт. На расстоянии 1 м от лампочки перпендикулярно к падающим лучам расположено круглое плоское зеркало диаметром 2 см. Определить силу светового давления на зеркало. Лампочку рассматривать как точечный изотропный излучатель.

266. # Монохроматический пучок света интенсивностью 0.1 Вт/см² падает под углом 30⁰ на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения 0.7. Определить нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.

267. # Определить давление на стенки электрической 150-ваттной лампочки, принимая, что вся потребляемая мощность идет на излучение и стенки лампочки отражают 15% падающего на них света. Считать лампочку сферическим сосудом радиусом 4 см.

268. Свет падает на плоскую пластинку под углом α≠0. В каком направлении будет отталкиваться пластинка, если: а) поверхность поглощает весь свет; б) поверхность зеркально отражает свет?