Question

7．用功率P₀=3π的光源，照射離光源r=5m處的某塊金屬的薄片．已知光源發(fā)出的是波長λ=663nm的單色光，普朗克常量h=6.63×10^-34J•s．
（1）1s內(nèi)該金屬板1m²面積上接受的光能為0.03J．
（2）1s內(nèi)打到金屬板1m²面積上的光子數(shù)為10¹⁷個(gè)．

Answer 1

分析 光沿著球面發(fā)射，求解1s內(nèi)打到金屬板1m²面積上的光能；根據(jù)ε=hν求解出一個(gè)光子的能量，最后求解光子數(shù)；

解答 解　 （1）離光源5m處的金屬板每1s內(nèi)單位面積上接受的光能為
E=$\frac{{P}_{0}t}{4π{r}^{2}}=\frac{3π×1}{4π×{5}^{2}}=0.03$J
（2）因?yàn)槊總�(gè)光子的能量為
E₁=hν=$\frac{hc}{λ}=\frac{6.63×1{0}^{-34}×3.0×1{0}^{8}}{663×1{0}^{-9}}=3.0×1{0}^{-19}$J
所以單位時(shí)間內(nèi)打到金屬板上單位面積的光子數(shù)為
n=$\frac{E}{{E}_{1}}=\frac{0.03}{3×1{0}^{-19}}=1{0}^{17}$個(gè)
故答案為：0.03，10¹⁷個(gè)

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是建立物理模型，理解光沿著球面發(fā)射，理解1s內(nèi)打到金屬板1m²面積上的光能是放射出的光能與球面積的比值；