Задание в прикрепленном файле

Поскольку форма нано-кристалла не дана, то мы далее будем считать, что он представляет собой нечёткое пространственное пятно, напоминающее сферу. Так как, в случае его чёткой кубической формы, соотношение его объёма и площади поперечного сечения могут отличаться в 1.5 раза, то, таким образом, все найденные величины, без учёта этой специфики будут иметь значительную погрешность, т.е. до 1.5 раз.

Раз кремний охлаждается, значит, испускаемые фотоны имеют более высокую энергию, чем поглощаемые, что может быть объяснено ограниченностью набора фото-квантов, которые может испускать атом.

Ещё одно важное замечание. Поскольку фотон с длиной волны:
нм имеет энергию эВ, то фотон с энергией эВ имеет длину волны нм, что как раз хорошо бы подошло для этой задачи, поскольку длина волны испущенного фотона должна быть меньше длины поглощённого. А вот если брать без поправки исходное данное в задаче значение мэВ, т.е. в 1000 раз меньше, то длина волны получится мкм нм, что в раз больше длины волны падающих фотонов лазера, а значит, энергия поглощалась бы кристаллом, и никакого антистоксового охлаждения бы не наблюдалось. Таким образом, в условии задачи необходимо сделать исправление:

энергия оптического фонона в кремнии равна НЕ мэВ, а просто – эВ !

Энергию, отнимаемую у вещества в таком одиночном процессе можно вычислить, как разность энергий испускаемого и поглощаемого -кванта :

где – энергия одного фотона поглощаемых лазерных лучей.

где – длина волны лазерных лучей.

Мощность потока лазерного излучения, попадающего на кристалл, можно вычислить, как ;

Полное число фотонов образующих этот поток за время можно найти, как:

При этом число фотонов участвующих в процессе охлаждения составляет лишь малую часть от всего потока, так что, учитывая вероятность поглощения получим, что полное число фотонов поглощаемых кремнием

Полную энергию отнятую у нано-кристалла за время можно найти, перемножив полное число процессов антистоксового пере-испускания, равное числу поглощённых фотонов, на энергию, отнимаемую у вещества в одиночном процессе пере-испускания:





Учтём, что: тогда:

С другой стороны полную энергию отнятую у нано-кристалла за время можно найти через:

молярную теплоёмкость Дж/(K·моль) кремния,
его массу молярную массу кг/моль,
плотность кг/м³ и объём как:



Приравняв эти два выражения для отнятой у нано-кристалла кремния энергии, получим:

;

;

;

Вт/см² Втм Втм² Вт/м² .

сек

сек сек

сек сек мс .

О т в е т : мс

1) Кладём линейку на карандаш как сказано в задании.

2) Возьмём четыре монеты по 1 рублю.

3) Кладём 1 монету на 4 см с одной стороны от точки опоры.

4) Кладём стопку из трёх монет на 1 см от точки опоры.

5) Если что-то где-то перевешивает чуть-чуть сдвигаем.

6) Собственно измеряем длину плеч, т.е. расстояние от точки опоры до монет с обеих сторон.

7) Правило рычага - рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него обратно пропорциональны плечам этой силы.

F1/F2 = l2/l1

Подставляем числа и всё))

И я не вылитый художник ;)

Подробнее - на -

Объяснение: