บทที่ 19 · ฟิสิกส์อะตอมและควอนตัมฟิสิกส์
Problem 19.2
หัวข้อ: การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ (Blackbody Radiation)
วัตถุทึบแสงภายในกลวงบรรจุแก๊สชนิดหนึ่ง โดยวัตถุดังกล่าวมีช่องเล็กๆ 1 ช่อง พื้นที่ 1 mm² เมื่อทำให้แก๊สอุณหภูมิสูงขึ้นจนเกิดแสงความยาวคลื่น 660 nm เปล่งออกมาทางช่องดังกล่าวด้วยความเข้ม 1×10⁻⁶ W/m² ภายในช่วงเวลา 1 นาที จะมีโฟตอนออกมาจำนวนเท่าใด?
คำตอบ
\(n =\frac{IAt\lambda}{hc}= 2\times 10^{8} Photons \;\blacksquare\)
\(n =\frac{IAt\lambda}{hc}= 2\times 10^{8} Photons \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(A = 1\times 10^{-6} m^{2}, λ = 660\times 10^{-9} m, I = 1\times 10^{-6} W/m^{2},\)
\(t = 1 min = 60 s, h \approx 6.626\times 10^{-34} J·s\) และ \(c \approx 3\times 10^{8} m/s\)
จาก \(I = \frac{\wp}{A}\)
\(I =\frac{E}{At}; \wp =\frac{E}{t}\)
\(I =\frac{nhf}{At}; E = nhf\)
\(I =\frac{nhc}{At\lambda}; c = f\lambda\)
\(n =\frac{IAt\lambda}{hc}= 2\times 10^{8} Photons \;\blacksquare\)