Photonenenergie in Lichtstrahl
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The following quantities appear in the problem:
Zeit \(t\) / Arbeit \(W\) / Energie \(E\) / Leistung \(P, \Phi\) / Geschwindigkeit \(v\) / Fläche \(A\) / Frequenz \(f\) / Anzahl \(N\) / Wellenlänge \(\lambda\) / Strahlungsintensität \(I\) /
The following formulas must be used to solve the exercise:
\(P = \dfrac{E}{t} = \dfrac{W}{t} = \dfrac{Q}{t} \quad \) \(E=hf \quad \) \(I = \dfrac{P}{A} \quad \) \(E = N \cdot E_1 \quad \) \(c = \lambda \cdot f \quad \)
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Exercise:
Ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von lam besitzt eine Intensität von I und bestrahlt damit eine Fläche von A. Wie viele Photonen treffen währ t auf diese Fläche auf?
Solution:
Ein einzelnes Photon mit der Frequenz f fracclambda fracncclam f trägt folge Energie: E_ hf hfracclambda nch fracncclamC Ee Die Energie die währ der angegebenen Zeit auf die bestrahlte Fläche auftrifft beträgt: E Pt IA t I AC t E Insgesamt treffen also währ t N fracEE_ fracEEe N Photonen auf diese Fläche auf.
Ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von lam besitzt eine Intensität von I und bestrahlt damit eine Fläche von A. Wie viele Photonen treffen währ t auf diese Fläche auf?
Solution:
Ein einzelnes Photon mit der Frequenz f fracclambda fracncclam f trägt folge Energie: E_ hf hfracclambda nch fracncclamC Ee Die Energie die währ der angegebenen Zeit auf die bestrahlte Fläche auftrifft beträgt: E Pt IA t I AC t E Insgesamt treffen also währ t N fracEE_ fracEEe N Photonen auf diese Fläche auf.