Фотоэффекит

Bujhm · Сообщение **Bujhm** » 23 июл 2007, 14:20

Дали простенькую задачу решить - но до меня не доходит - зачем масса воды дана?
капля воды массой 0.2 г нагревается светом c длиной волны 550 нано метров, Какое кол-во фотонов поглощается ежесекундно, если быстрота составляет 5A/c?

Krrechet · Сообщение **Krrechet** » 23 июл 2007, 17:07

Bujhm писал(а):Source of the post
Дали простенькую задачу решить - но до меня не доходит - зачем масса воды дана?
капля воды массой 0.2 г нагревается светом c длиной волны 550 нано метров, Какое кол-во фотонов поглощается ежесекундно, если быстрота составляет 5A/c?

Капля нагревается: $Q=mc\Delta t$ .
Что такое быстрота? И размерность какая-то у неё не понятная (Ангстрем в секунду что ли?).
Поясни пожалуйста это...

Developer · Сообщение **Developer** » 23 июл 2007, 19:06

Задачка простенькая, a не доходит...
A что доходит и до кого в сформулированном таким образом условии, Игорь, как Вы думаете?

Oleg Mosin · Сообщение **Oleg Mosin** » 24 июл 2007, 15:00

Алгоритм решения этой задачи таков:
Количество теплоты, полученное водой находите по формуле:

Q = cmT,

где m - масса капли воды, c - удельная теплоёмкость воды, T изменение температуры воды при её нагреве.

Количество энергии, отданной светом за промежутом времени T:

W = net,

где e - энергия одного фотона, n - колическтво фотонов

Пренебрегая всеми потерями, считайте что вся энергия воды идёт на её нагрев. т.e. W=Q и учитывая это пренебрежение приравняйте Q к W получите следующее неравенсмтво:

cmT = net.

Откуда количество фотонов равно:

n = cmT/et

причём учтите,что отношение T/t - это и есть скорость нагрева воды, т.e. в вашем случае это 5 A/сек

m = pV

где p = плотность воды, a V - объём

a e = hc/lambda

Где h - Постоянная Планка, Lambda - длина волны, c - скорость света в вакууме.

и таким образом, c учётом этих формул

n =

дальше сами всё сделаете. :whistle:

Bujhm писал(а):Source of the post
Дали простенькую задачу решить - но до меня не доходит - зачем масса воды дана?
капля воды массой 0.2 г нагревается светом c длиной волны 550 нано метров, Какое кол-во фотонов поглощается ежесекундно, если быстрота составляет 5A/c?

$\lambda\lambda$

$\lambda$

$\lambda$

Developer · Сообщение **Developer** » 24 июл 2007, 15:18

OlegMosin
A какова физика взаимодействия фотона c водой?
Ha основании какого физического эффекта Вы полагаете, что вся энергия налетающего на воду фотона перейдёт в тепловую энергию (на нагревание) воды?

pchela9091 · Сообщение **pchela9091** » 24 июл 2007, 16:44

Developer писал(а):Source of the post
OlegMosin
A какова физика взаимодействия фотона c водой?
Ha основании какого физического эффекта Вы полагаете, что вся энергия налетающего на воду фотона перейдёт в тепловую энергию (на нагревание) воды?

Согласен. Bo многих задачниках попадаются такие задачи, которые предполагают нефизическое решение.

Bujhm · Сообщение **Bujhm** » 24 июл 2007, 19:26

Если честно - эту задачку мне дал один знакомый, она школьная 10 класс - но в её условии мне половина непонятна, решил выложить на форум, чтобы разобраться...
Понятно, что можно записать уравнение фотоэффекта, мощность через энергию и кол-во фотонов и затем решать - но зачем масса воды, a главное - c быстротой я тоже не разобрался - особенно c единицами измерения Ампер/секунду - получатся что это сила тока, что тут имели ввиду..., пусть сами разбираются - кто её придумал.

pchela9091 · Сообщение **pchela9091** » 24 июл 2007, 20:38

Еще один пример подобного парадокса.

Как-то на практике по физике решали задачу из сборника задач Волькенштейна B. C.
(по-моему, называется "Сборник задач по курсу общей физики") на тему "Тепловое излучение".
Задача предполагала использование закона Стефана-Больцмана для нахождения температуры
вольфрамового проводника, по которому течет ток. По известному току и напряжению находится
мощность электрического тока, которая равна излучаемой мощности. По геометрическим размерам проводника
находилась площадь излучаемой поверхности. Далее по закону Стефана-Больцмана вычислялась температура проводника
через энергетическую светимость.

Когда у доски кто-то решил эту задачу, я поднял руку и сказал, что знаю другое решение.
Решение заключалось вот в чем. Сначала находилось сопротивление проводника, по которому определяется
удельное сопротивление через геометрические размеры. Зная уд. сопротивление при данной температуре,
мы определим температуру проводника (исходя из температурной зависимости сопротивления металла).
Получилась такая астрономическая величина -> оказалось, что температура проводника имеет порядок
температуры Солнца.

Bujhm · Сообщение **Bujhm** » 24 июл 2007, 21:04

Бывает..., но это уже наверно вопрос к составителям задач... :blink:

Angerran · Сообщение **Angerran** » 25 июл 2007, 01:38

Честно, не вижу здесь никакого фотоэффекта. Фотоэффект - это явление вырывания электронов из вещества под действием света. Вроде так. B задаче ничего ни про электроны не сказано, ни про что-нибудь способное помочь c ними разобраться.
B решении OlegMosin'a размерность этой непонятной быстроты должна быть Кельвин в секунду или Цельсий в секунду, a не непонятное A в секунду.
Кстати, вся энергия фотона переходит в тепловую только в случае c абсолютно твердым телом или нет ?

Если это Ампер в секунду, то по-моему это бред. Тогда это скорость изменения силы тока (ускорение заряженных частиц). Каким боком это связано c этой задачей я не знаю.

yourdomain.com