Ловим фотоны кастрюлей. Задача

обучение наука физика техника задача

Кастрюля радиусом 25 см и высотой 20 см ставится под солнце так, что лучи падают перпенндикулярно ей. Каждую секунду в кастрюлю попадает пять миллиардов фотонов.
Через минуту кастрюля мгновенно захлопывается крышкой. Сколько фотонов окажутся внутри кастрюли в этот момент?

Примечание:
другими словами вам предлагается прикинуть сколько квантов существуют в момент полета от крышки до дна + отраженные от стенок.
примерную величину можно легко прикинуть в уме или на калькуляторе)

Примечание:
крышка закрывается мгновенно. то есть появляется над квантами. а пока кванты летят от нее до дна кастрюли они существуют. так что у задачи есть решение

Примечание:
ну допустим дно будет зеркальное. это просто увеличит число фотонов в два раза. поскольку будет их два потока. которые летят к дну и от него. Стенки в отражении участвуют пренебрежимо мало
Ответы:
Они съебут до того, как ты захлопнешь крышку, они ведь двигаются со скоростью света
5*10^9*0.2*/(3*10^8) (*2 если фатоны полностью отражаются и вылетают обратно)
s=pi*D^2
V=h*pi*D^2 = 20*3.14*(25*2)^2 = 157000 cm^3
5 милиардов... на 0,157 метра^3  - Замечательная плотность!!!
А фотоны в кастрюле по-любому есть! Только ведь эти фотоны массой не обладают...
А так - как было их там 5 миллиардов, так и останется. Хочешь ты этого или нет... Свет он всегда есть, даже если и не солнечный.. Ты кстати, когда будешь крышку захлопывать - свет в комнате выключь, а то от лампы дневного света могут еще прилететь! :)
Если считать отражённые (и испущенные, кстати, тоже - хоть даже дальний ИК) - то надо знать характеристики поверхности. Если уж так хочется теории.
про отражение ничего не сказано, м.б. она абсолютно черная.
скорее всего нужно считать все фотоны, думая что они "остаются в кастрюле"
вот только, кастрюлю открыли так-же мгновенно?
Выделю
1. "Каждую секунду в кастрюлю попадает пять миллиардов фотонов." Nt= 5*10^9; T=1;
2. "кастрюля мгновенно захлопывается крышкой" Ta -> 0;
/
..... Nt * Ta
N= ----------- + Nф
.....    T
/
Nф - число фотонов попавших в кастрблб, когда она была откр. Nф = Nt * время "простоя" кастр.
Если "Ta" приближается к "0", Тогда
.
N= Nф = Nt * время "простоя" кастр.
.
.
Если фатоны "вылетают" то "0"
Хорошо, усложним дальше. Зеркальная для каких длин волн?


15 лет назад

RPI.su - самая большая русскоязычная база вопросов и ответов. Наш проект был реализован как продолжение популярного сервиса otvety.google.ru, который был закрыт и удален 30 апреля 2015 года. Мы решили воскресить полезный сервис Ответы Гугл, чтобы любой человек смог публично узнать ответ на свой вопрос у интернет сообщества.

Все вопросы, добавленные на сайт ответов Google, мы скопировали и сохранили здесь. Имена старых пользователей также отображены в том виде, в котором они существовали ранее. Только нужно заново пройти регистрацию, чтобы иметь возможность задавать вопросы, или отвечать другим.

Чтобы связаться с нами по любому вопросу О САЙТЕ (реклама, сотрудничество, отзыв о сервисе), пишите на почту [email protected]. Только все общие вопросы размещайте на сайте, на них ответ по почте не предоставляется.