Излучатель мощностью 10 Вт создает монохроматическое излучение с длиной волны 662 нм. Определите сколько фотонов в одну секунду излучает этот источник. Какова масса каждого фотона?

N = 10 Вт.

λ = 662 нм = 662 * 10^-9 м.

c = 3 * 10^8 м/с.

h = 6,6 * 10^-34 Дж*с.

t = 1 с.

nф - ?

mф - ?

Мощность N называется отношение работы А к времени t, за которое эта работа выполняется.

N = А / t.

Работа А = Е.

Энергия излучения определяется формулой: Е = nф * Еф, где nф - количество фотонов, Еф - энергия одного фотона.

Энергия одного фотона определяется формулой: Еф = h * с / λ. Где h - постоянна Планка, с - скорость света, λ - длинна волны фотона.

N = nф * h * с / λ * t.

nф = N * λ * t / h * с.

nф = 10 Вт * 662 * 10^-9 м * 1 с / 6,6 * 10^-34 Дж*с * 3 * 10^8 м/с = 334,3 * 10^17.

Энергию фотона также можно выразить через формулу: Еф = mф * с^2, где mф - масса фотона, с - скорость фотона (скорость света).

mф * с^2 = h * с / λ.

mф = h / с * λ.

mф = 6,6 * 10^-34 Дж*с / 3 * 10^8 м/с * 662 * 10^-9 м = 3,3 * 10^-36 кг.

Ответ: nф = 334,3 * 10^17, mф = 3,3 * 10^-36 кг.