Номер 855, страница 120, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 11 класс. Колебания и волны. Электромагнитные волны. Электромагнитная волна. Плотность потока электромагнитного излучения. Свойства электромагнитных волн - номер 855, страница 120.

Условие.

855. [697] Плотность потока солнечного излучения, падающего на границу земной атмосферы, равна 1350 $\text{Вт}/\text{м}^2$. Чему равна плотность электромагнитной энергии солнечного излучения?

Решение.

Дано:

$I = 1350 \text{ Вт/м}^2$

$c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$ (скорость света в вакууме)

Найти:

$\text{w}$ - плотность электромагнитной энергии

Решение:

Плотность потока электромагнитного излучения (интенсивность) $\text{I}$ связана с объемной плотностью его энергии $\text{w}$ и скоростью распространения волны $\text{c}$ (скоростью света) следующим соотношением:

$I = w \cdot c$

Из этой формулы можно выразить искомую плотность энергии $\text{w}$:

$w = \frac{I}{c}$

Подставим известные значения в формулу и произведем расчет:

$w = \frac{1350 \text{ Вт/м}^2}{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}} = 450 \cdot 10^{-8} \frac{\text{Дж/с} \cdot \text{с}}{\text{м}^2 \cdot \text{м}} = 4.5 \cdot 10^{-6} \text{ Дж/м}^3$

Таким образом, плотность электромагнитной энергии солнечного излучения на границе земной атмосферы составляет $4.5$ микро-джоуля на кубический метр.

Ответ: плотность электромагнитной энергии солнечного излучения равна $4.5 \cdot 10^{-6} \text{ Дж/м}^3$.