Точечный источник монохроматического — Задание 16 ЕГЭ физика

Задание №16. Ядерная и Квантовая Физика

Модель Атома

№2. Задание 16

ID: 00026150

Точечный источник монохроматического света испускает 3∙10¹⁷ фотонов за 1 с. Длина волны испускаемого света равна 594 нм. КПД источника составляет 0,1%. Вычислите мощность, потребляемую источником. Ответ дайте в Вт.

Источник: ФИПИ

Решение

Источник тратит на свечение только часть потребляемой мощности — остальное уходит на нагрев и прочие потери. КПД как раз и показывает, какая доля мощности превращается в излучение.

Полезная мощность излучения — это энергия всех фотонов, испускаемых за секунду: $P_{полезн}=N\cdot\dfrac{hc}{\lambda}=3\cdot10^{17}\cdot\dfrac{6{,}63\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^{8}}{5{,}94\cdot10^{-7}}\approx 0{,}1$ Вт.

По определению КПД: $\eta=\dfrac{P_{полезн}}{P_{потребл}}$ , откуда $P_{потребл}=\dfrac{P_{полезн}}{\eta}=\dfrac{0{,}1}{0{,}001}=100$ Вт.

Источник светит с полезной мощностью всего $$0{,}1$$ Вт, а потребляет целых $$100$$ Вт — таковы реалии маломощных ламп с низким КПД.