Page 70 - 6564
P. 70

Задача 5. Скільки фотонів випромінює електрична лампа потужністю
                   = 25 Вт  за  час   = 1 с,  якщо  припустити,  що  вона  випромінює
                  монохроматичне  світло  з  довжиною  хвилі   = 600 нм,  а  також,  що  уся
                  споживана потужність йде на випромінювання?
                           Розв’язок. Енергія, яка споживається електричною лампою,

                                                             = .

                           Енергія  фотонів


                                                            = .

                           Прирівнюючи, згідно закону збереження і перетворення енергії, ці два
                                                      
                  вирази і враховуючи, що  = , отримаємо
                                                      

                                                                 
                                                            =     ,
                                                                   

                  звідки шукана кількість фотонів


                                               25 ∙ 1 ∙ 600 ∙ 10 −9
                                                                                         19
                                       =      =                           = 7.54 ∙ 10 .
                                               6.62 ∙ 10  −34  ∙ 3 ∙ 10 8

                           Задача 6. В результаті ефекту Комптона фотон розсіявся на вільному

                  електроні,  який  знаходився  у  стані  спокою,  на  кут   = 90°.  Енергія
                  розсіяного  фотона   = 216 кеВ.  Визначити:  1)  енергію  фотона  до
                                              ′
                  розсіювання;  2)  кінетичну  енергію    електрона  віддачі;  3)  кут  ,  під  яким
                  рухається електрон віддачі.
                           Розв’язок. Для визначення енергії фотона до розсіювання розглянемо
                  формулу Комптона:

                                                                                 
                                                    ′
                                           ∆ =  −  =        1 − cos   =       ,
                                                                              

                                                                                              ′
                  (за умовою задачі, cos  = 0). Виразивши довжини хвиль  і   через енергії
                                 ′
                  фотонів  і   і використавши формулу  =         , отримаємо
                                                                       

                                                              
                                                            −     =      .
                                                          ′      

                           Перетворивши  цей  вираз,  знайдемо  шукану  енергію  фотона  до
                  розсіювання

                                                                                                             70
   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75