Задачи › Энергия и импульс фотона, эффект Комптона

Лазер и фотоны

  1. Лазер и фотоны

    ЕГЭ 2015, 11 кл.
    3/10

    На площадку падает зелёный свет от лазера. Лазер заменяют на другой, который генерирует красный свет. Мощность излучения, падающего на площадку, в обоих случаях одна и та же. Как меняется в результате такой замены число фотонов, падающих на площадку в единицу времени? Укажите закономерности, которые Вы использовали при обосновании своего ответа.

    1. [1)] увеличивается

    2. [2)] не изменяется

    3. [3)] уменьшается

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Мощность равна числу квантов в секунду, умноженному на энергию одного кванта \(h\nu\).

    Ответ

    1

    Решение

    1. Обратим внимание на условие «мощность излучения… в обоих случаях одна и та же». Это значит: \(P_{\text{зел}} = P_{\text{кр}}\). Или \(E_{\text{зел}}/t = E_{\text{кр}}/t\), \(t\) можно сократить. Энергия излучения лазера есть энергия одного кванта, излучаемого лазером, умноженная на число излучаемых квантов: \(E = NE_1 = Nh\nu\). Тогда \[N_{\text{зел}} h\nu_{\text{зел}} = N_{\text{кр}} h\nu_{\text{кр}}, \quad \text{или} \quad \frac{N_{\text{зел}}}{N_{\text{кр}}} = \frac{\nu_{\text{кр}}}{\nu_{\text{зел}}}.\] 2. Поскольку частота красного света \(\nu_{\text{кр}}\) меньше частоты зелёного \(\nu_{\text{зел}}\), то число фотонов красного цвета \(N_{\text{кр}}\) будет больше числа фотонов зелёного цвета \(N_{\text{зел}}\). Таким образом, число фотонов, падающих на площадку в единицу времени, увеличится.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи