Question

11．由于内部发生激烈的热核聚变，太阳每时都在向各个方向产生电磁辐射，若忽略大气的影响，在地球上垂直于太阳光的每平方米的截面上，每秒钟接收到的这种电磁辐射的总能量约为1.4×10³J．已知：日地间的距离R=1.5×10¹¹m，普朗克常量h=6.6×10^-34J•s．假如把这种电磁辐射均看成由波长为0.55μm的光子组成的，那么，由此估算太阳每秒钟向外辐射的光子总数的数量级约为（　　）

• A． 10⁴⁵
• B． 10⁴¹
• C． 10³⁵
• D． 10³⁰

Answer 1

分析 根据能量守恒求出地面上lm²的面积上每秒接受的光子数为n，从而得出以太阳为球心，以日地间距离R为半径的大球面所接受的光子数，确定出太阳每秒辐射出的可见光光子数

解答 解：设地面上lm²的面积上每秒接受的光子数为n，则有：pt=nh$\frac{c}{λ}$
代入数据解得n=3.87×10²¹个/m²．
设想一个以太阳为球心，以日地间距离R为半径的大球面包围着太阳，大球面接受的光子数即太阳辐射的全部光子数，则所求的可见光光子数为：
N=n4πR²=3.87×10²¹×4×3.14×（1.5×10¹¹）²¹≈1×10⁴⁵
故选：A

点评 本题计算过程相当复杂，稍不注意就会出错，能够建立正确的物理模型进行求解．