Номер 2, страница 58, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. Давление светового пучка, нормально падающего на поверхность с коэффициентом отражения $\rho = 0,6$, равно $p = 0,2 \, \text{Па}$. Определите интенсивность света.

Ответ: $37,5 \, \text{МВт}/\text{м}^2$.

Дано:

Коэффициент отражения $\\rho= 0,6$

Давление светового пучка $p = 0,2$ Па

Все величины даны в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Интенсивность света $\text{I}$

Решение:

Давление света ($\text{p}$), который падает нормально на поверхность, определяется по формуле, связывающей его с интенсивностью ($\text{I}$) и коэффициентом отражения ($\rho$):

$p = \frac{I}{c}(1 + \rho)$

В этой формуле:

• $\text{I}$ – искомая интенсивность света (энергия, проходящая через единицу площади в единицу времени), измеряется в Вт/м².
• $\text{c}$ – скорость света в вакууме, постоянная величина, равная примерно $3 \cdot 10^8$ м/с.
• $\rho$ – безразмерный коэффициент отражения, показывающий, какая доля энергии падающего света отражается от поверхности.
• $\text{p}$ – давление света, измеряется в Паскалях (Па).

$p \cdot c = I \cdot (1 + \rho)$

$I = \frac{p \cdot c}{1 + \rho}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$p = 0,2$ Па

$\\rho= 0,6$

$c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с

Производим вычисления:

$I = \frac{0,2 \cdot 3 \cdot 10^8}{1 + 0,6} = \frac{0,6 \cdot 10^8}{1,6} \text{ Вт/м}^2$

$I = 0,375 \cdot 10^8 \text{ Вт/м}^2 = 37,5 \cdot 10^6 \text{ Вт/м}^2$

Результат удобно представить в мегаваттах на квадратный метр (МВт/м²), зная, что приставка "мега" (М) означает $10^6$:

$I = 37,5 \text{ МВт/м}^2$

Ответ: интенсивность света равна $37,5 \text{ МВт/м}^2$.