Пучок лазерного излучения с длиной волны 0,33 мкм используют для нагревания 1 кг воды с удельной теплоемкостью 4200Дж/кг*К. За какое время вода нагреется на 30 °C, если лазер ежесекундно испускает 10^20 фотонов, и все они поглощаются водой?
More Questions From This User See All
Answers & Comments
По формуле, количество теплоты для нагрева:
Q=cm*dT=4200*1*30=126*10^3 Дж
Это будет энергией, которую фотонам необходимо передать воде.
E=Q
вычислим энергию 1 фотона с данной длиной волны:
E0=hv=hc/l=6.62*10^-34*3*10^8/33*10^-8=0.601*10^-18=601*10^-21
Вычислим необходимое количество фотонов:
E=nEo
n=E/Eo=126*10^3/601*10^-21=209*10^15 фотонов.
Ну и вычислим время нагрева:
n=n0*t
где n0 - количество фотонов, которые лазер излучает в секунду
t=n/n0=209*10^15/10^20=209*10^-5 с = 2 мс.