Какова мощность излучения света, порождаемую лазером, который создает импульсы со средней длиной волны 1,55
Какова мощность излучения света, порождаемую лазером, который создает импульсы со средней длиной волны 1,55 мкм и частотой повторения 5 МГц, содержащие в среднем 0,1 фотона?
18.11.2023 21:04
Объяснение:
Мощность излучения света, порождаемую лазером, можно вычислить с использованием следующей формулы:
P = E * f,
где P - мощность излучения света (в ваттах), E - энергия одного фотона (в джоулях), f - частота повторения импульсов (в герцах).
Для начала нам нужно найти энергию одного фотона. Энергия фотона связана с его длиной волны следующим выражением:
E = h * c / λ,
где E - энергия фотона (в джоулях), h - постоянная Планка (около 6,626 x 10^-34 Дж * сек), c - скорость света (около 3 x 10^8 м/с), λ - длина волны (в метрах).
Теперь мы можем вычислить энергию одного фотона:
E = (6,626 x 10^-34 Дж * сек) * (3 x 10^8 м/с) / (1,55 x 10^-6 м) = ~12,8 x 10^-19 Дж.
Далее, мы можем использовать данную энергию фотона и частоту повторения импульсов для вычисления мощности излучения:
P = (12,8 x 10^-19 Дж) * (5 x 10^6 Гц) = 64 x 10^-13 Вт = 6,4 x 10^-12 Вт.
Таким образом, мощность излучения света, порождаемую лазером, составляет приблизительно 6,4 x 10^-12 Вт.
Совет:
Для лучшего понимания и использования данной формулы, рекомендуется ознакомиться с основами электромагнитного излучения, постоянной Планка и скорости света.
Закрепляющее упражнение:
Найдите мощность излучения света лазера, если импульсы имеют среднюю длину волны 500 нм и повторяются со скоростью 10 МГц, при условии, что в среднем содержится 0,05 фотона.