Реши задание на изображении

Краткий ответ:

1. \(E \approx 6{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Дж}\) — А.
2. \(E_0=9\cdot10^{17}\ \text{Дж}\).
3. \(m=60\ \text{кг}\) — Б.
4. \(N\approx3\cdot10^{20}\) фотонов в секунду.

Решение

Используем:

\[ E_{\text{ф}}=h\nu=\frac{hc}{\lambda}, \qquad h=6{,}63\cdot10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}, \qquad c=3\cdot10^8\ \text{м/с}. \]

1. Переведём длину волны:

\[ 300\ \text{нм}=3\cdot10^{-7}\ \text{м}. \]

Тогда энергия фотона:

\[ E_{\text{ф}}=\frac{6{,}63\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8} {3\cdot10^{-7}} =6{,}63\cdot10^{-19}\ \text{Дж}. \]

Ответ: А.

2. Полная энергия покоя тела определяется формулой Эйнштейна:

\[ E_0=mc^2. \]

\[ E_0=10\cdot(3\cdot10^8)^2 =10\cdot9\cdot10^{16} =9\cdot10^{17}\ \text{Дж}. \]

3. Из формулы \(E=mc^2\) выразим массу:

\[ m=\frac{E}{c^2}. \]

\[ m=\frac{5{,}4\cdot10^{18}}{9\cdot10^{16}} =0{,}6\cdot10^2=60\ \text{кг}. \]

Ответ: Б.

4. Энергия одного фотона при \(\lambda=600\ \text{нм}\):

\[ 600\ \text{нм}=6\cdot10^{-7}\ \text{м}, \]

\[ E_{\text{ф}}=\frac{hc}{\lambda} =\frac{6{,}63\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8} {6\cdot10^{-7}} \approx3{,}3\cdot10^{-19}\ \text{Дж}. \]

Мощность \(P=100\ \text{Вт}\) — это энергия, излучаемая за одну секунду. Поэтому:

\[ N=\frac{P}{E_{\text{ф}}} =\frac{100}{3{,}3\cdot10^{-19}} \approx3\cdot10^{20}. \]

Следовательно, прибор излучает примерно

\[ \boxed{3\cdot10^{20}\ \text{фотонов/с}}. \]