Топлинно излъчване

[Гост]

Оценете колко фотона от видимата част на спектъра излъчва за една секунда лампа с нажежаема жичка с мощност 100 W.
Приемете, че:
1. 3% от консумираната от лампата електрична мощност се преобразуват в мощност на топлинното излъчване от видимата област.
2. Всички фотони от видимата област имат еднаква дължина на вълната [tex]\lambda[/tex]=500 nm
Отговор: около 7,6*10^{18}

[peyo]

Оценете колко фотона от видимата част на спектъра излъчва за една секунда лампа с нажежаема жичка с мощност 100 W.
Приемете, че:
1. 3% от консумираната от лампата електрична мощност се преобразуват в мощност на топлинното излъчване от видимата област.
2. Всички фотони от видимата област имат еднаква дължина на вълната [tex]\lambda[/tex]=500 nm
Отговор: около 7,6*10^{18}

Oт тук https://en.wikipedia.org/wiki/Photon_energy ще вземем формулата за енергия на един фотон:

${\displaystyle E{\text{ (eV)}}={\frac {1.2398}{\mathrm {\lambda } {\text{ (μm)}}}}}$

500 nm = 500000 μm

${\displaystyle E{\text{ (eV)}}={\frac {1.2398}{\mathrm {500000 } {\text{ (μm)}}}}} $ = 2.4796e-06 eV

100 вата за 1 сек = 100J

3% e 3J

3J = 18724519439889703000 eV

$N = \frac{18724519439889703000}{\text{2.4796e-06}} = \text{7.551427423733547e+24}$

С което задачата е решена.

Гледам, че не получихме отговора който искат ние получихме около 7,6*10^{24}, а в условието се твърди че отоговора е 7,6*10^{18}. Кой ли е прав?! Може и аз да греша, но не виждам къде, а пък няма да е за първи път задачата да дойде с грешен отговор. Ако някой знае, моля да пише.

[peyo]

Оценете колко фотона от видимата част на спектъра излъчва за една секунда лампа с нажежаема жичка с мощност 100 W.
Приемете, че:
1. 3% от консумираната от лампата електрична мощност се преобразуват в мощност на топлинното излъчване от видимата област.
2. Всички фотони от видимата област имат еднаква дължина на вълната [tex]\lambda[/tex]=500 nm
Отговор: около 7,6*10^{18}

Oт тук https://en.wikipedia.org/wiki/Photon_energy ще вземем формулата за енергия на един фотон:

${\displaystyle E{\text{ (eV)}}={\frac {1.2398}{\mathrm {\lambda } {\text{ (μm)}}}}}$

500 nm = 500000 μm

${\displaystyle E{\text{ (eV)}}={\frac {1.2398}{\mathrm {500000 } {\text{ (μm)}}}}} $ = 2.4796e-06 eV

100 вата за 1 сек = 100J

3% e 3J

3J = 18724519439889703000 eV

$N = \frac{18724519439889703000}{\text{2.4796e-06}} = \text{7.551427423733547e+24}$

С което задачата е решена.

Гледам, че не получихме отговора който искат ние получихме около 7,6*10^{24}, а в условието се твърди че отоговора е 7,6*10^{18}. Кой ли е прав?! Може и аз да греша, но не виждам къде, а пък няма да е за първи път задачата да дойде с грешен отговор. Ако някой знае, моля да пише.

Аха!

Тук е грешката, това са глупости:
500 nm = 500000 μm

Правилното е:
500 nm = 0.5 μm

И после:
${\displaystyle E{\text{ (eV)}}={\frac {1.2398}{\mathrm {0.5 } {\text{ (μm)}}}}} $ = 2.4796 eV

$N = \frac{ \text{1.872452803e+19}}{\text{2.4796}} = \text{7.55143088804646e+18}$

С което задачата този път е решена.

[pipi langstrump]

А колко фотона от реалния видим спектър (400nm -700nm) се излъчват?

[peyo]

А колко фотона от реалния видим спектър (400nm -700nm) се излъчват?

Ако фотоните са равномерно разпределени по видимия спектър, тоест имаме еднакъв (горед-долу) брой фотони за всяка дължина, то може би просто ще вземем средната дължина (400+700)/2=550 и тогава задачата се решава като предната. Подозирам обаче, е фотоните не са равномерно разпределени...

[pipi langstrump]

Ами не е еднакво разпределението, освен това то зависи и от температурата на жичката.