题目
[题目]若一无线电接收机接收到频率为10^8Hz的-|||-电磁波的功率为1微瓦,则每秒接收到的光子数为?-|||-普朗克常量 =6.63times (10)^-34Jcdot S

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查学生对光子能量公式和能量与功率关系的理解与应用能力。
解题核心思路:
- 功率与能量的关系:功率是能量随时间的变化率,因此总能量等于功率乘以时间。
- 单个光子的能量计算:利用普朗克公式 $E = h\nu$,其中 $\nu$ 是电磁波的频率。
- 光子总数计算:总能量除以单个光子的能量,即可得到每秒接收到的光子数。
破题关键点:
- 单位换算:将功率单位“微瓦”转换为国际单位制中的“瓦”(即焦耳每秒)。
- 科学计数法运算:正确处理指数运算,避免因指数符号错误导致结果偏差。
步骤1:计算总能量
功率 $P = 1\ \mu W = 1 \times 10^{-6}\ W = 1 \times 10^{-6}\ J/s$,时间 $t = 1\ s$,因此总能量为:
$E_{\text{总}} = P \cdot t = 1 \times 10^{-6}\ J$
步骤2:计算单个光子的能量
根据普朗克公式 $E = h\nu$,其中 $\nu = 10^8\ Hz$,代入普朗克常量 $h = 6.63 \times 10^{-34}\ J \cdot s$:
$E_{\text{单光子}} = 6.63 \times 10^{-34} \times 10^8 = 6.63 \times 10^{-26}\ J$
步骤3:计算光子总数
总能量除以单个光子的能量:
$n = \frac{E_{\text{总}}}{E_{\text{单光子}}} = \frac{1 \times 10^{-6}}{6.63 \times 10^{-26}} \approx 1.51 \times 10^{19}$