PAU Física 2016 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 5 (Opció B)

P5) La irradiància solar que arriba a la superfície de la Terra (potència incident per unitat de superfície) és aproximadament de 1 400 W m–2. Suposem que l’energia mitjana dels fotons que hi arriben és de 2,20 eV. a) Quina és la longitud d’ona mitjana (en nm) dels fotons que arriben a la Terra? b) Calculeu el nombre de fotons que incideixen sobre una superfície d’1,00 cm2 cada segon. Dades:  Velocitat de la llum, c = 3,00 × 108 m s–1. Constant de Planck, h = 6,63 × 10–34 J s. 1 eV = 1,602 × 10–19 J.

a)   19 ,1 602 10 J      E fotó ,2 20 eV ,3 52 10 19 J 0.3 p 1 1 eV c    0.1 p E h h      ,6 63 10 34 ,3 00 10 8      7  0.6 p ,5 64 10 m 564 nm   19 ,3 52 10 b)    A ,1 00 cm 2 10 4 m 2 0.1 p 4      0.2 p P IA 1400 10 ,0 14 W     0.4 p E Pt ,0 14 1 ,0 14 J 1 fotó     17 0.3 p Nombre de fotons ,0 14 J ,3 98 10 fotons   19 ,3 52 10 J