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(2009?上海模擬)一點光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光,若已知普朗克恒量為h,光速為c,則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數為
4πhcr2
4πhcr2
時,就看不清該光點源了.(球面積公式為S=4πr2,式中r為球半徑)
分析:根據光頻率、波長與波速的關系,并由Pt=Nh
c
λ
即可求解;
建立正確的物理模型,該光源向四周發(fā)射,則求出當在介質中形成橫截面積為S的能量,從而根據單個光子的能量,進而確定距離.
解答:解:波長為λ的單色光,若已知普朗克恒量為h,光速為c,則光子的頻率為
c
λ
,
每個光子的能量為E=hν=h
c
λ
,光源功率為P則每秒鐘光源發(fā)出的光子的總能量為P,根據能量守恒定律,有:
P=NE=Nh
c
λ

所以N=
hc

設人距離光源為r,
單位面積上每秒鐘獲得n個光子,則單位面積的光子能量為
nhc
λ

那么每秒內球面積的獲得的能量為 P×1=
nhc
λ
×4πr2
解得:n=
4πhcr2

故答案為:
4πhcr2
點評:考查公式v=λf,f=
c
λ
以及E=hf應用.同時學會建立合理的物理模型,以便于簡化解題.
練習冊系列答案
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4
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2×10-4
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5×1015
5×1015
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