Монохроматический свет с длиной волны λ $=0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 ) м$ падает перпендикулярно на пластину площадью $S=8мм ^2$ расстояние до которой 6 м. Чему равна мощность источника, если ежесекундно падает $16 \cdot 10 в степени ( 16 )$ фотонов? Площадь сферы рассчитывается по формуле $S=4 \pi R ^2$
💡 Пошаговый разбор и решение:
Источник света является точечным, следовательно, энергия = мерно распределяется по поверхности шара радиусом, равным расстоянию до пластинки, то есть $R=6м$ Если считать, что вся энергия за время t равна E, то на площадку падает энергия $E_1= \frac{SE}{4 \pi R ^2}$ Данная энергия равна $E_1=N \cdot E_ф$ причем энергия фотона $E_ф= \frac{hc}{\lambda}$
Из формулы мощности $E=Pt$
Таким образом, получаем мощность источника:
$P= $\frac{4 \pi R ^2 Nhc}{S\lambda t}$ = $\frac{4 \cdot 3,14 \cdot 36 \cdot 16 \cdot 10 в степени ( 16 ) \cdot 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{8 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 )}$ \approx 3 \cdot 10 в степени 6 Вт=3МВт$ $P= $\frac{4 \pi R ^2 Nhc}{S\lambda t}$ =$
$= $\frac{4 \cdot 3,14 \cdot 36 \cdot 16 \cdot 10 в степени ( 16 ) \cdot 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{8 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 )}$ \approx 3 \cdot 10 в степени 6 Вт=3МВт$ $P= $\frac{4 \pi R ^2 Nhc}{S\lambda t}$ =$
$= $\frac{4 \cdot 3,14 \cdot 36 \cdot 16 \cdot 10 в степени ( 16 ) \cdot 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{8 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 )}$ \approx 3 \cdot 10 в степени 6 Вт=$
$=3МВт$
Ответ: 3 МВт.
Из формулы мощности $E=Pt$
Таким образом, получаем мощность источника:
$P= $\frac{4 \pi R ^2 Nhc}{S\lambda t}$ = $\frac{4 \cdot 3,14 \cdot 36 \cdot 16 \cdot 10 в степени ( 16 ) \cdot 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{8 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 )}$ \approx 3 \cdot 10 в степени 6 Вт=3МВт$ $P= $\frac{4 \pi R ^2 Nhc}{S\lambda t}$ =$
$= $\frac{4 \cdot 3,14 \cdot 36 \cdot 16 \cdot 10 в степени ( 16 ) \cdot 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{8 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 )}$ \approx 3 \cdot 10 в степени 6 Вт=3МВт$ $P= $\frac{4 \pi R ^2 Nhc}{S\lambda t}$ =$
$= $\frac{4 \cdot 3,14 \cdot 36 \cdot 16 \cdot 10 в степени ( 16 ) \cdot 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{8 \cdot 10 в степени ( - 6 ) \cdot 0,6 \cdot 10 в степени ( - 6 )}$ \approx 3 \cdot 10 в степени 6 Вт=$
$=3МВт$
Ответ: 3 МВт.
Правильный ответ:
3 МВт
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107891 • Задание №23
Две частицы с отношением зарядов $дробь: числитель: q_2, знаменатель: q_1 конец дроби = дробь: числитель: 1, з...
ID 106877 • Задание №17
Установите соответствие между видами ядерных превращений и реакциями, описывающими эти процессы.
К каждой пози...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: выражение для энергии фотона, постулаты Бора, условия максимальности и минимальности частот);
II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.
Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III — представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: выражение для энергии фотона, постулаты Бора, условия максимальности и минимальности частот);
II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.
Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III — представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №25 по предмету Физика:
ID 108349
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном ма...
ID 108350
В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 умножить на 10 в степени левая круглая ско...
ID 108351
Ядро изотопа водорода $_1 в квадрате H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с ...
ID 108352
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 умножить на 10 в степени левая круг...
ID 108353
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, равномерн...