Question

在半径r=10 m的球壳中心有一盏功率为P=40 W的钠光灯（可视为点光源），发出的钠黄光的波长为λ=0.59 μm,已知普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s,真空中光速c=3×10⁸ m/s.试求每秒钟穿过S=1 cm²球壳面积的光子数目.

 

Answer 1

【答案】

9.4×10¹²个

【解析】

试题分析：钠黄光的频率ν=Hz=5.1×10¹⁴ Hz,

则一个光子的能量E₀=hν=6.63×10^-34×5.1×10¹⁴ J=3.4×10^-19 J，

又钠灯在t=1 s内发出光能：E=P·t=40×1 J=40 J

那么在t=1 s内穿过球壳S=1 cm²的光流能量

E₁=×40 J=3.2×10^-6 J

则每秒钟穿过该球壳1 cm²面积的光子数

n=个=9.4×10¹²个

考点:光子能量 功率

点评：建立球形辐射模型，这是典型的能量向外辐射的模型，学习高中物理必须建立合理正确的模型，这也是解决高中物理的关键。