Subject
1. How many photons does the laser emit when it emits a single pulse of light with a duration of 2.0 ms, a frequency
1. How many photons does the laser emit when it emits a single pulse of light with a duration of 2.0 ms, a frequency of 2.83 × 10^11 Hz, and a total power of 75,000 W?
2. Determine the number of photons in the light pulse emitted by the laser if the wavelength of the light is 480 nm and the energy of the pulse is 5.0 × 10^3 J.
3. How many photons are emitted per second by the laser that emits photons with an energy of 2.5 eV and a power of 10^-3 W?
4. Calculate the wavelength of the photons generated by the X-ray generator, which have an energy of 49,600 eV or less.
5. How many photons are emitted per second by the laser that emits 3.0 W of light at a wavelength of 600 nm?
2. Determine the number of photons in the light pulse emitted by the laser if the wavelength of the light is 480 nm and the energy of the pulse is 5.0 × 10^3 J.
3. How many photons are emitted per second by the laser that emits photons with an energy of 2.5 eV and a power of 10^-3 W?
4. Calculate the wavelength of the photons generated by the X-ray generator, which have an energy of 49,600 eV or less.
5. How many photons are emitted per second by the laser that emits 3.0 W of light at a wavelength of 600 nm?
17.09.2024 16:31
Написать свой ответ:
Пояснение:
1. Для решения этой задачи, нам необходимо найти число фотонов, испускаемых лазером при каждом импульсе света. Для этого мы можем использовать следующую формулу:
Число фотонов = (энергия импульса) / (энергия одного фотона)
Поскольку импульс света имеет продолжительность 2.0 мс, мы можем выразить его энергию, используя формулу энергии светового импульса:
Энергия импульса = (мощность) * (время)
Вставляя значения в формулу, получаем:
Энергия импульса = 75,000 Вт * 2.0 * 10^-3 сек
Чтобы найти энергию одного фотона, мы можем использовать соотношение энергии фотона и его частоты:
Энергия фотона = (Постоянная Планка) * (частота)
Подставляем значения и получаем:
Энергия фотона = 6.626 × 10^-34 Дж * 2.83 × 10^11 Гц
Подставляя найденные значения, мы можем решить задачу:
Число фотонов = (75,000 Вт * 2.0 * 10^-3 сек) / (6.626 × 10^-34 Дж * 2.83 × 10^11 Гц)
2. Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона, длину волны и постоянную Планка:
Энергия фотона = (Постоянная Планка) * (скорость света) / (длина волны)
Чтобы найти число фотонов в импульсе света, мы можем использовать формулу:
Число фотонов = (энергия импульса) / (энергия одного фотона)
Подставляя значения в формулы, мы можем решить задачу:
Число фотонов = (5.0 × 10^3 Дж) / [(6.626 × 10^-34 Дж * сек) * (3.00 × 10^8 м/с) / (480 × 10^-9 м)]
3. Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона, частоту и число фотонов:
Энергия = (энергия одного фотона) * (частота) * (число фотонов)
Чтобы найти число фотонов, мы можем перенести остальные величины вправо и получить:
Число фотонов = (мощность) / [(энергия одного фотона) * (частота)]
Подставляя значения в формулу, мы можем решить задачу:
Число фотонов = (10^-3 Вт) / [(2.5 × 1.6 × 10^-19 Дж) * (2.83 × 10^14 Гц)]
4. Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона, длину волны и постоянную Планка:
Энергия фотона = (Постоянная Планка) * (скорость света) / (длина волны)
Также нам известно, что энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
Энергия фотона = (скорость света) * (постоянная Планка) / (длина волны)
Подставляя значения в формулу, можно решить задачу:
Длина волны = (Постоянная Планка) * (скорость света) / (энергия фотона)
Доп. материал:
1. Сколько фотонов излучает лазер, исходящий одиночный световой импульс длительностью 2.0 мс, частотой 2.83 × 10^11 Гц и общей мощностью 75,000 Вт?
2. Определите количество фотонов в световом импульсе, испускаемом лазером, если длина волны света равна 480 нм, а энергия импульса составляет 5.0 × 10^3 Дж.
3. Сколько фотонов испускается в секунду лазером, который излучает фотоны с энергией 2.5 эВ и мощностью 10^-3 Вт?
4. Рассчитайте длину волны фотонов, создаваемых рентгеновским генератором, имеющих энергию 49,600 эВ или менее.
Совет: Для успешного решения подобных задач по фотонике и лазерам рекомендуется ознакомиться с основными понятиями и формулами, связанными с фотонами, частотой, энергией и длиной волны. Используйте закон сохранения энергии и соотношение между энергией, длиной волны и частотой фотона. Уделите внимание правильным единицам измерения и их преобразованию, чтобы получить консистентные результаты. Запишите все заданные данные и их единицы измерения перед решением задачи.
Закрепляющее упражнение:
1. Сколько фотонов излучается лазером, если его световой импульс длится 2.5 мс, частота излучения составляет 3.0 × 10^12 Гц, а общая мощность равна 50,000 Вт?
2. Определите энергию светового импульса, испускаемого лазером, если он излучает 80,000 фотонов с длиной волны 600 нм.
3. Какова длина волны фотонов, создаваемых лазером, если его энергия составляет 6.4 × 10^-9 Дж, а число излучаемых фотонов в секунду равно 3.5 × 10^15?