8. Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой v = 6·10¹⁴ Гц. За время t = 5 с на детектор падает N = 3·10⁷ фотонов. Какова поглощаемая детектором мощность? Постоянная Планка 6,6·10^-34 Дж·с.

Решение:

Мощность (P) — это энергия, поглощаемая за единицу времени. Энергия одного фотона (E) равна E = hν, где h — постоянная Планка, ν — частота.

• Энергия одного фотона: E = (6.6 ⋅ 10^-34 Дж·с) ⋅ (6 ⋅ 10¹⁴ Гц) = 39.6 ⋅ 10^-20 Дж.
• Общая энергия, поглощенная за 5 секунд: E_общ = N ⋅ E = (3 ⋅ 10⁷) ⋅ (39.6 ⋅ 10^-20 Дж) = 118.8 ⋅ 10^-13 Дж.
• Поглощаемая мощность: P = E_общ / t = (118.8 ⋅ 10^-13 Дж) / (5 с) = 23.76 ⋅ 10^-13 Вт = 2.376 ⋅ 10^-12 Вт.

Ответ: 2.376 ⋅ 10^-12 Вт