👤

Na powierzchnię S = 10 cm^2 pada wiązka fotonów o natężeniu 10^18 fotonów na sekundę. Długość fali padającego światła jest równa 500 nm. Oblicz ciśnienie światła na tę powierzchnię przy założeniu całkowitego odbicia światła.

Odpowiedź :

Odpowiedź:

Dane:

S = 10 cm² = 1 * 10⁻³ m²

I = 1 * 10¹⁸ fotonów/s

λ = 500 nm = 500 * 10⁻⁹ m

c = 3 * 10⁸ m/s

h = 6,62 * 10⁻³⁴ J*s

Szukane:

p = ?

Eₓ - strumień energii

E₀ - energia kwantu

Eₙ - energia wiązki fotonów

Rozwiązanie:

p = Eₓ / c - dla promieniowania pochłanianego

p = 2 * Eₓ / c - dla promieniowania całkowicie odbitego

E₀ = h*f = h*c/λ

Eₙ = E₀*I = I*h*c/λ

Eₓ = Eₙ / S = I*h*c / (S*λ)

p = 2 * Eₓ / c = 2*I*h*c / (S*λ*c) = 2*I*h / (S*λ)

p = 2 * 1 * 10¹⁸ fotonów/s * 6,62 * 10⁻³⁴ J*s / (1 * 10⁻³ m² * 500 * 10⁻⁹ m)

p = 2,648 * 10⁻⁶ Pa = 2,648 μPa

Odp. Ciśnienie światła na tę powierzchnię wynosi 2,648 μPa.

Wyjaśnienie: