सतह के क्षेत्रफल को हल करने के लिए, हमें प्रकाश द्वारा लगाए गए बल, प्रकाश ऊर्जा फ्लक्स, और सतह के क्षेत्रफल के बीच संबंध को समझने की आवश्यकता है। एक गैर-परावर्तक सतह पर प्रकाश द्वारा लगाया गया दाब निम्न सूत्र द्वारा दिया जाता है:

$$ P = \frac{F}{A} $$

जहाँ $$P$$ दाब है, $$F$$ बल है, और $$A$$ क्षेत्रफल है। प्रकाश के कारण दाब को ऊर्जा फ्लक्स $$I$$ से भी निम्न संबंध द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

$$ P = \frac{I}{c} $$

जहाँ $$I$$ प्रकाश ऊर्जा फ्लक्स है और $$c$$ निर्वात में प्रकाश की चाल है ($$3 \times 10^8 \mathrm{~m/s}$$)।

दिया गया है कि औसत बल $$F$$ है $$2.4 \times 10^{-4} \mathrm{~N}$$ और प्रकाश ऊर्जा फ्लक्स $$I$$ है $$360 \mathrm{~W/cm}^2$$, हम पहले फ्लक्स को $$\mathrm{W/m}^2$$ में परिवर्तित करते हैं:

$$ 360 \mathrm{~W/cm}^2 = 360 \times 10^4 \mathrm{~W/m}^2 $$

अब हम दाब और ऊर्जा फ्लक्स के बीच संबंध का उपयोग कर सकते हैं:

$$ P = \frac{I}{c} = \frac{360 \times 10^4}{3 \times 10^8} = 1.2 \mathrm{~N/m}^2 $$

इसके बाद, हम सतह का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए दाब सूत्र का उपयोग करते हैं:

$$ P = \frac{F}{A} \implies A = \frac{F}{P} $$

हमारे पास मौजूद मानों को प्रतिस्थापित करने पर:

$$ A = \frac{2.4 \times 10^{-4} \mathrm{~N}}{1.2 \mathrm{~N/m}^2} = 2 \times 10^{-4} \mathrm{~m}^2 $$

सतह का क्षेत्रफल है:

$$ A = 2 \times 10^{-4} \mathrm{~m}^2 = 0.02 \mathrm{~m}^2 $$

अतः, सही विकल्प है:

विकल्प D $$0.02 \mathrm{~m}^2$$

Electromagnetic Waves

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