太陽(yáng)光垂直射到地面上時(shí),地面接受的太陽(yáng)光的功率為1.4kW,其中可見光部分約占45%.

(1)假如認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55μm,日地間距離.普朗克常量,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子為多少?

(2)若已知地球的半徑r為,估算地球接受的太陽(yáng)光的總功率.

答案:略
解析:

(1)個(gè);(2)

(1)設(shè)地面上垂直陽(yáng)光的面積上每秒鐘接收的可見光光子數(shù)為n,則有

P×45=n·hc/λ

可得個(gè)

個(gè).

設(shè)想一個(gè)以太陽(yáng)為球心,以日地距離為半徑的大球面包圍著太陽(yáng),大球面接受的光子數(shù)即等于太陽(yáng)輻射的全部光子數(shù)

個(gè)

個(gè).

(2)地球背著陽(yáng)光的半個(gè)球面沒有接收太陽(yáng)光,地球向陽(yáng)的半個(gè)球面也不都與太陽(yáng)光垂直.因此,接收太陽(yáng)光輻射且與陽(yáng)光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積,則地球接收陽(yáng)光的總功率

對(duì)于此類問題的方法是:根據(jù)題意建立模型,即建立起以太陽(yáng)為球心,日地距離為半徑的球面模型和以地球半徑為半徑的圓平面模型.再以能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的角度思考和求解問題.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

太陽(yáng)光垂直射到地面上時(shí),地面上1 m2接收的太陽(yáng)光的功率為1.4 kW,其中可見光部分約占45%.

(1)假設(shè)認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55 μm,日地間距離R=1.5×1011 m.普朗克恒量h=6.6×10-34 J·s,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少.

(2)若已知地球的半徑為6.4×106 m,估算地球接收的太陽(yáng)光的總功率.

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(1)假如認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55 μm,日地間距離R=1.5×1011 m,h=6.63×10-34 J·s,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子為多少.

(2)若已知地球半徑r=6.4×106 m,估算地球接收的太陽(yáng)光的總功率.

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(1)假如認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55 μm,日地間距離R=1.5×1011 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子為多少;

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(1)假如認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55 μm,日地間距離R=1.5×1011 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少?

(2)若已知地球的半徑為6.4×106 m,估算地球接收的太陽(yáng)光的總功率.

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(1)假如認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55 μm,日地間距離R=1.5×1011 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少?

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