Какова мощность излучаемого света лазера, если его импульсы имеют длину волны 1,55 мкм, частоту следования 5
Какова мощность излучаемого света лазера, если его импульсы имеют длину волны 1,55 мкм, частоту следования 5 МГц и содержат в среднем 0,1 фотона?
23.11.2023 06:16
Инструкция:
Мощность излучаемого света лазера может быть рассчитана используя формулу:
P = hf * N * M,
где:
P - мощность излучаемого света,
h - постоянная Планка (6.626 x 10^-34 J*s),
f - частота световых импульсов,
N - количество фотонов в источнике света,
M - энергия одного фотона.
Для решения данной задачи, мы должны сначала рассчитать энергию одного фотона, используя формулу:
E = hc / λ,
где:
E - энергия одного фотона,
c - скорость света (3 x 10^8 m/s),
λ - длина волны световых импульсов.
Далее, мы можем использовать полученное значение энергии одного фотона, чтобы рассчитать мощность излучаемого света, используя формулу:
P = E * f * N.
Доп. материал:
Дано:
Длина волны (λ) = 1,55 мкм = 1,55 x 10^-6 м,
Частота (f) = 5 МГц = 5 x 10^6 Гц,
Среднее количество фотонов (N) = 0,1.
1. Рассчитаем энергию одного фотона (E):
E = (6.626 x 10^-34 J*s * 3 x 10^8 m/s) / (1,55 x 10^-6 м) = 2.135 x 10^-19 Дж.
2. Рассчитаем мощность излучаемого света (P):
P = (2.135 x 10^-19 Дж * 5 x 10^6 Гц * 0.1) = 1.0675 x 10^-13 Вт.
Получаем, что мощность излучаемого света лазера составляет 1.0675 x 10^-13 Вт.
Совет:
При решении подобных задач, важно учесть единицы измерения, чтобы получить правильный ответ. Обратите внимание на префиксы единиц, такие как микро (10^-6) и мега (10^6), и убедитесь, что вы используете правильные значения констант в формулах.
Проверочное упражнение:
Рассчитайте мощность излучаемого света лазера, если его импульсы имеют длину волны 633 нм (нанометров), частоту следования 10 ГГц и содержат в среднем 0,05 фотона.