Question

一灯泡功率P=1 W，均匀地向周围辐射平均波长λ=10^-6 cm的光，求距灯泡10 km处，垂直于光的传播方向上，1 cm ²面积上每秒通过的光子数.

Answer 1

解析：把灯泡看成点光源，若不考虑光在传播过程中的能量损失，则灯泡辐射的光子向各个方向的数目是均等的，1 s内所有辐射的光子都通过半径为10 km以灯泡为球心的球体表面，即可求出单位面积上平均通过的光子数.

    以光源为中心的每个球面上每秒钟通过的能量为E=Pt=1×1 J=1 J.

    设距光源s cm处在垂直于光线的1 cm²面积上每秒钟通过的能量为E_s，则E_s=.因为每个光子的能量为E₀=，所以垂直于光线的1 cm²面积上每秒钟通过的光子数为：n===≈4.0×10³(个).