Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 21.3.2012 (10:53)

  Zadanie 25.
  Częstotliwość fali f, prędkość światła c oraz długość fali lambda wiąże wzór:
  
  f\lambda = c\qquad\mbox{zatem}\qquad f = \frac{c}{\lambda}
  
  Czytaj "10^n" jako "10 do potęgi n". Podstawiamy dane:
  c = 3 * 10^8 m/s
  lambda = 0,52 mikrometrów = 0,52 * 10^(-6) m
  
  f = \frac{3\cdot 10^*}{0{,}52\cdot 10^{-6}} \,\approx\, 5{,}77\cdot 10^{14}\,\mbox{Hz}
  
  Wymiar wyniku to (m/s) / m = 1/s czyli herc, Hz.
  
  Energia jednego fotonu jest równa iloczynowi częstotliwości f oraz stałej Plancka h. Wartość tej stałej to:
  h = 6,63 * 10^(-34) J s. Liczymy energię fotonu E:
  
  E = h f = 6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 5{,}77\cdot 10^{14} \,\approx\, 3{,}83\cdot 10^{-19}\,\mbox{J}
  
  Wymiar wyniku to J * s * (1/s) = J (dżul)
  
  Liczba fotonów to energia padającego strumienia światła dzielona przez energię jednego fotonu. Oznaczmy:
  S = 0,5 * 0,5 = 0,25 m^2 - powierzchnia płyty
  P = 10^(-2) W/m^2 - natężenie strumienia światła
  t = 0,2 s - czas padania światła.
  Wtedy P * t * S to energia strumienia. Ilość fotonów n wynosi:
  
  n = \frac{PtS}{E} = \frac{10^{-2}\cdot 0{,}2\cdot 0{,}25}{3{,}83\cdot 10^{-19}}\,\approx\,1{,}3\cdot 10^{15}
  
  Wymiar wyniku to: (W/m^2) * s * m^2 / J = J / J = 1 (wynik bezwymiarowy).
  
  Natężenie prądu: W ciągu czasu t wybijanych jest 'n' elektronów, każdy o ładunku e = 1,6 * 10^{-19} C. Natężenie to ładunek / czas czyli:
  
  I = \frac{ne}{t} = \frac{1{,}3\cdot 10^{15}\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}}{0{,}2}\,\approx\,0{,}001\,\mbox{A}
  
  Wymiarem wyniku jest kulomb/sekundę czyli amper. 0,001 A = 1 mA.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie