Для расчёта количества фотонов, излучаемых лазером за одну секунду, можно воспользоваться формулой, связывающей мощность излучения с количеством фотонов:
P = n * E,
где P - мощность излучения, n - количество фотонов, E - энергия одного фотона.
Энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
E = hc / λ,
где h - постоянная Планка (6.626 × 10^-34 Дж·с), c - скорость света (3.00 × 10^8 м/с), λ - длина волны.
Таким образом, количество фотонов можно выразить следующим образом:
n = P / E,
n = P / (hc / λ).
Подставим известные значения:
P = 2.0 мВт = 2.0 × 10^-3 Вт,
h = 6.626 × 10^-34 Дж·с,
c = 3.00 × 10^8 м/с,
λ = 630 × 10^-9 м.
Теперь вычислим количество фотонов:
n = (2.0 × 10^-3 Вт) / ((6.626 × 10^-34 Дж·с) × (3.00 × 10^8 м/с) / (630 × 10^-9 м)),
n ≈ (2.0 × 10^-3) / (1.256 × 10^-19),
n ≈ 1.59 × 10^16 фотонов в секунду.
Таким образом, гелий-неоновый лазер непрерывно излучает примерно 1.59 × 10^16 фотонов за одну секунду, если его мощность составляет 2,0 мВт.