2017-03-31
Дымное облако состоит из черных сферических частиц радиусом $r = 1,2 мкм$. Концентрация частиц в облаке $n = 4,0 \cdot 10^{9} м^{-3}$. Оцените глубину проникновения света в облако. (Облако освещается снаружи.)
Решение:
Рассмотрим траекторию одного фотона. Если на расстоянии $r$ от нее находится центр частицы, то фотон поглощается. Среднюю длину пробега $l$ можно оценить из условия, что в цилиндре объемом $\pi r^{2} l$ находится одна частица
$n \pi r^{2} l = 1$
Отсюда
$l = \frac{1}{ \pi r^{2} n} = \frac{1}{3,14 (1,2 \cdot 10^{-6})^{2} 4 \cdot 10^{9}} \approx 55м$.