Задание 16 ЕГЭ по физике · задача 15E77F
Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 71014 Гц. Поглощаемая мощность Р = 31014 Вт. За какое время детектор поглотит N = 5105 фотонов?
Показать ответ и разбор
Ответ: 7,7 с
Разбор
Энергия одного фотона равна $E = h\nu$.
Здесь $h = 6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с, $\nu = 7\cdot 10^{14}$ Гц, поэтому $E = 4,62\cdot 10^{-19}$ Дж.
Чтобы поглотить $N = 5\cdot 10^{5}$ фотонов, нужна суммарная энергия $W = N\cdot E = 2,31\cdot 10^{-13}$ Дж.
Мощность $P = 3\cdot 10^{-14}$ Вт — это энергия, поглощаемая за одну секунду.
Значит, время $t = W / P = 7,7$ с.
Формула, которой мы пользовались: $t = N h \nu / P$. Она следует прямо из определения энергии фотона и мощности.
Здесь $h = 6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с, $\nu = 7\cdot 10^{14}$ Гц, поэтому $E = 4,62\cdot 10^{-19}$ Дж.
Чтобы поглотить $N = 5\cdot 10^{5}$ фотонов, нужна суммарная энергия $W = N\cdot E = 2,31\cdot 10^{-13}$ Дж.
Мощность $P = 3\cdot 10^{-14}$ Вт — это энергия, поглощаемая за одну секунду.
Значит, время $t = W / P = 7,7$ с.
Формула, которой мы пользовались: $t = N h \nu / P$. Она следует прямо из определения энергии фотона и мощности.