Question

19．用功率P₀=1W的光源，照射離光源3m處的某塊金屬的薄片，已知光源發(fā)出的是波長為589nm的單色光，求：1s內(nèi)打到金屬1m²面積上的光子數(shù)．

Answer 1

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

解答 解：離光源3m處的金屬板每1s單位面積上接收的光能為：$P=\frac{{{P_0}t}}{{4π{r^2}}}=\frac{1×1}{{4π×{3^2}}}=8.9×{10^{-3}}$J•s/m²
每個光子的能量為：$E=hγ=\frac{h}{λ}c=\frac{6.63×{10}^{-34}×3×{10}^{8}}{589×{10}^{-9}}=3.377×1{0}^{-19}$J
所以單位時間內(nèi)打在金屬板上單位面積上的光子數(shù)為：$n=\frac{P}{E}≈2.64×1{0}^{16}$個．
答：1s內(nèi)打到金屬片1m²面積上的光子數(shù)2.64×10¹⁶個．

點評 本題關(guān)鍵是建立物理模型，并正確計算出1m²面積上的光能，以及正確掌握E=hγ公式的應(yīng)用．