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已知每秒從太陽射到地球的垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能為1.4×103J，其中可見光部分約占45%，假如認(rèn)為可見光的波長均為5.5×10-7m，太陽向各方向的輻射是均勻的，日地間距離為1.5×1011m，普朗克恒量h=6.6×10-34J?s，估算出太陽每秒鐘輻射出的可見光子數(shù)是多少？
分析：根據(jù)能量守恒求出地面上lm2的面積上每秒接受的光子數(shù)為n，從而得出以太陽為球心，以日地間距離R為半徑的大球面所接受的光子數(shù)，確定出太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)．
解答：解：設(shè)地面上lm2的面積上每秒接受的光子數(shù)為n，則有：pt?45%=nh
c
λ

代入數(shù)據(jù)解得n=1.75×1021個/m2．
設(shè)想一個以太陽為球心，以日地間距離R為半徑的大球面包圍著太陽，大球面接受的光子數(shù)即太陽輻射的全部光子數(shù)，則所求的可見光光子數(shù)為：
N=n4πR2=1.75×1021×4×3.14×（1.5×1011）2=5×1044個．
答：太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)為5×1044個
點評：本題計算過程相當(dāng)復(fù)雜，稍不注意就會出錯，能夠建立正確的物理模型進(jìn)行求解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀如下資料并回答問題：
自然界中的物體由于具有一定的溫度．會不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為熱輻射．熱輻射具有如下特點：①輻射的能量中包含各種波長的電磁波；②物體溫度越高，單位時間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；③在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同．處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變．若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體．它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體．單位時間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比，即P0=σT4．其中常量σ=6×10-8W/（m2?K4）．在下面的問題中，把研究對象（太陽、火星）都簡單地看作黑體．有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑Rs=7×108m，太陽表面溫度T=6000K，火星半徑r=3.4×106m．求面積S=4πR2，其中R為球半徑．（計算時都保留兩位有效數(shù)字）
（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7m～1×10-5m范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍（光速C=3×108m/s）？
（2）每秒從太陽表面輻射的總能量為多少？
（3）火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射到面積為πr2（r為火星半徑）的圓盤上．已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍，忽略其它天體及宇宙空間的輻射，試估算火星的平均溫度．

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科目：高中物理 來源：高二物理試卷（下學(xué)期） 題型：038

已知每秒從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米面積上的輻射能量為1.4× J，其中可見光部分約占45％。假如可見光的波長均為0.55 m，太陽光向各個方向的輻射是均勻的。日地間的距離為1.5×1011 m，普朗克恒量h＝6.6× J·s。由此計算太陽每秒輻射出的可見光的光子數(shù)是多少？(計算結(jié)果要求2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：四中大考卷-高二物理（下冊）、單元測試10 光學(xué)測試 題型：038

已知每秒從太陽射到垂直于太陽光的每平方米地球截面上的輻射能為，其中可見光部分約占45％，假如認(rèn)為可見光的波長均為0.55μm，太陽向各個方向的輻射是均勻的，日地距離，普朗克常數(shù)，由此可估算出太陽每秒輻射的可見光光子數(shù)約為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知每秒從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能為1.4×103 J，其中可見光部分約占45%。假設(shè)可見光的波長均為0.55 μm，太陽向各個方向的輻射是均勻的；日地間距離R=1.5×1011 m，普朗克常數(shù)h=6.6×10-34 J·s，由此可估算出太陽每秒鐘輻射的可見光的光子數(shù)約為多少個。(只要求兩位有效數(shù)字)

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