Question

一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成以波长为λ的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c．则这种光波光子的能量为    ，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为    ．

Answer 1

【答案】分析：光子的能量E=hγ，真空中光子的频率γ、波长与光速的关系为：c=γλ．单位时间内，灯泡发出的能量为Pt，求出总的光子数，这些光子在相同时间内到达以光源为球心的同一球面上，根据数学知识求出在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目．
解答：解：由光子的能量E=hγ，光速公式c=γλ得
   E=
单位时间内灯泡发出的总的光子数为N===
由于从光源发出的所有光子在相同时间内到达以光源为球心的同一球面上，则在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为
   n=N=
故答案为：，
点评：本题要掌握光子的能量公式E=hγ和光速公式c=γλ，建立物理模型求解单位时间内到达S面积上的光子数目．