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用功率P0=1W的点光源,照射离光源3m处的某块金属的薄片,已知光源发出的是波长为600nm的单色光,求:1s内打到金属片1m2面积上的光子数.(结果保留三位有效数字)
分析:光沿着球面发射,根据ε=hν求解出一个光子的能量,求解1s内打到金属板1m2面积上的光能,最后求解光子数.
解答:解:离光源3m处的金属板每1s单位面积上接收的光能为:P=
P0t
r2
=
1×1
4π×32
=8.9×10-3
J?s/m2
每个光子的能量为:E=hγ=
h
λ
c=
6.63×10-34×3×108
600×10-9
=3.315×10-19
J
所以单位时间内打在金属板上单位面积上的光子数为:n=
P
E
=2.68×1016
个.
答:1s内打到金属片1m2面积上的光子数2.68×1016个.
点评:本题关键是建立物理模型,并掌握E=hγ公式的应用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

实验桌上有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只,它们的性能均正常.
(1)现在用多用电表的欧姆挡,分别测量它们的正反向电阻.测量结果如下:测甲元件时,R=0.5kΩ,R=100kΩ;测乙元件时,开始时指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在“∞”上.则甲、乙二个元件分别是
 
 

(2)若想测量上述发光二极管的发光效率,某同学设计了如图甲所示的实验:将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路,使之正常发光,在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I(单位面积上光的照射功率).实验测得数据如下表,并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1、I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图乙所示.
d/×10-2m 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50
I/W?m-2 32.00 16.33 9.97 6.61 4.73 3.56 2.77 2.22
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①根据图中三个数据点图,可以将I与d之间的数学关系式写为
 
,其中的常量为
 

②若把发光二极管看成点光源,在与点光源等距离的各点,可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等.此时,我们可以建立一个点光源散射光的模型,从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式:P0=
 

③根据以上条件和有关数据,可以算出这个发光二极管的电--光转换效率约为η=
 
.(不考虑光传播过程中的能量损失)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

实验室里有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只,它们的性能均正常。
1)现在用多用电表的欧姆挡,分别测量它们的正反向电阻。测量结果如下:测甲元件时,R= 0.5kΩ, R=100kΩ;测乙元件时,开始时指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在“∞”上。则甲、乙二个元件分别是                
2)若想测量上述发光二极管的发光效率,某同学设计了如图甲所示的实验:将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路,使之正常发光,在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I(单位面积上光的照射功率)。实验测得数据如下表,并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图乙所示。
d/×10-2m
2.50
3.50
4.50
5.50
6.50
7.50
8.50
9.50
I/W?m-2
32.00
16.33
9.97
6.61
4.73
3.56
2.77
2.22

①根据图中三个数据点图,可以将Id之间的数学关系式写为             ,其中的常量为           
②若把发光二极管看成点光源,在与点光源等距离的各点,可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等。此时,我们可以建立一个点光源散射光的模型,从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式:P0=            
③根据以上条件和有关数据,可以算出这个发光二极管的电――光转换效率约为
η=        。(不考虑光传播过程中的能量损失)

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