ЭФФЕКТ КОМПТОНА.

Примеры решения задач

Пример 2. Параллельный пучок света длиной волны 500 нм падает нормально на зачерненную поверхность, производя давление p=10 мкПа. Определить: 1) концентрацию п фотонов в пучке, 2) число n1 фотонов, падающих на поверхность площадью 1 м2 за время 1 с.

Решение. 1. Концентрация п фотонов в пучке может быть найдена, как частное от деления объемной плотности энергии w на энергию ε одного фотона:

n=w/ε (1)

Из формулы p=w(1+ρ), определяющей давление света, где ρ-коэффициент отражения, найдем

w = p/(ρ+1). (2)

Какое количество теплоты Q выделится, если азот массой т=1 г, взятый при температуре T=280 К под давлением p1=0,1 МПа, изотермически сжать до давления p2=l МПа?

Подставив выражение для w из уравнения (2) в формулу (1), получим

  n = ρ/[(ρ+1)*ε].  (3)

Энергия фотона зависит от частоты υ, а следовательно, и от длины световой волны λ:

 ε = = hc/λ (4)

 Подставив выражение для энергии фотона в формулу (3), опре­делим искомую концентрацию фотонов:

 n = (ρλ)/[(ρ+1)*ε].  (5)

Коэффициент отражения ρ для зачерненной поверхности прини­маем равным нулю.

Подставив числовые значения в формулу (5), получим

n=2,52*1013 м-3.

2. Число n1 фотонов, падающих на поверхность площадью 1 м2 за время 1 с, найдем из соотношения n1=N/(St), где N — число фо­тонов, падающих за время t на поверхность площадью S. Но N=ncSt, следовательно,

n1=(ncSt)/(St)=nc

Подставив сюда значения п и с, получим

n1=7,56*1021 м-2-1.


Интернет магазин классическая женская одежда там.
На главную