Domácí úlohy 1 1. Lidské oko je nejcitlivější na zelené světlo o

Domácí úlohy 1
1. Lidské oko je nejcitlivější na zelené světlo o vlnové délce kolem 555 nm. Detekční limit oka
pro světlo o této vlnové délce je 2·10−16 Wcm−2. Kolik fotonů dopadne na oko každou sekundu?
Poloměr své zornice odhadněte pomocí zrcadla.
2. Pás chlorofylu o největší vlnové délce má in vivo pík kolem 680 nm.
a) Pro fotony s vlnovou délkou 680 nm vypočítejte energii v jednotkách J·mol−1 a eV.
b) Fixace CO2 během fotosyntézy muže být vyjádřena rovnicí
CO2 + H2O → CH2O + O2,
kde CH2O představuje šestinu cukerné molekuly (například glukózy). Reakční entalpie této
endotermické reakce je rHm = 485 kJ·mol−1. Kolik fotonů je minimálně potřeba k
fotosyntetické fixaci jedné molekuly CO2?
3a. Pro rovnici záření absolutně černého tělesa vypočítejte limitu při nízkých frekvencích a
ukažte, že se shoduje s rovnicí odvozenou v rámci klasické fyziky (Rayleigh-Jeansův zákon pro
záření absolutně černého tělesa).
3b. Přepište rovnici záření absolutně černého tělesa jako funkci vlnové délky a teploty tj. ρ(λ,
T). Použijte λ·ν = c. Pro pevnou hodnotu teploty určete maximum ρ(λmax) a ověřte Wienův
zákon.
4. Ionizace vodíkového atomu v základním stavu vyžaduje 2,179·10−18 J. Slunce má odhadem
teplotu 6000 K a je částečně tvořeno vodíkem. Je vodík na Slunci přítomen jako H nebo H+?
Při jaké teplotě bude maximální vlnová délka záření černého tělesa schopna ionizovat vodíkový
atom? V jaké oblasti elektromagnetického spektra se tato vlnová délka nachází?