Параллельный пучок квантов с частотой n = 1014 с в степени(-1) падает под углом a = 30° на поверхность стенки. Определите давление света на стенку, если
через единицу поперечного сечения пучка за секунду проходит N0= 10 в степени(15) квантов и стенка полностью поглощает излучение. Постоянная Планка
h = 6,626 ⋅ 10 в степени (-34) Дж ⋅ с.

Для определения давления света на стенку, мы можем использовать известный закон действия и противодействия. Согласно этому закону, для каждого действия есть равное и противоположное противодействие.

Для начала, нам нужно определить импульс света, который падает на стенку. Импульс (p) света можно вычислить, используя формулу:

p = h * n,

где h - постоянная Планка, n - частота падающего света.

Подставляя значения в формулу, получаем:

p = (6,626 ⋅ 10^(-34) Дж ⋅ с) * (10^14 c^(-1)) = 6,626 ⋅ 10^(-20) Дж.

Теперь, чтобы определить количество фотонов, которые падают на стенку за единицу времени, мы можем использовать формулу:

N = N0 * cos(a),

где N0 - количество фотонов, которое падает через единицу поперечного сечения пучка за секунду, a - угол падения света на поверхность стенки.

Подставляя значения в формулу, получаем:

N = (10^15 фотонов/с) * cos(30°) = 5 * 10^14 фотонов/с.

Теперь мы можем определить импульс, который переносится на стенку за единицу времени. Общий импульс (P) равен произведению импульса одного фотона на количество фотонов:

P = p * N = (6,626 ⋅ 10^(-20) Дж) * (5 * 10^14 фотонов/с) = 3,313 ⋅ 10^(-5) Дж/с.

Давление (F), которое свет оказывает на стенку, определяется как отношение импульса к поперечной площади стенки (A):

F = P / A.

Поскольку стенка полностью поглощает излучение, поперечная площадь стенки равна единице. Подставляя значения, получаем:

F = 3,313 ⋅ 10^(-5) Дж / с * (1 м^2) = 3,313 ⋅ 10^(-5) Па.

Таким образом, давление света на стенку составляет 3,313 ⋅ 10^(-5) Па.