Дано:
Длина волны излучения лазера: 550 нм = 550 x 10^-9 м
Мощность излучения: 60 мВт = 60 x 10^-3 Вт
а) Энергия одного фотона света определяется через соотношение E = hc / λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.
E = hc / λ
E = 6.63 x 10^-34 * 3 x 10^8 / 550 x 10^-9 = 3.61 x 10^-19 Дж
Ответ: Энергия одного фотона данного излучения примерно равна 3.61 x 10^-19 Дж.
б) Количество фотонов, излучаемых лазером за 1 секунду, можно найти, разделив полную мощность на энергию одного фотона:
Количество фотонов = Мощность / Энергия одного фотона
Количество фотонов = 60 x 10^-3 / 3.61 x 10^-19 ≈ 1.66 x 10^16 фотонов
Ответ: Лазер излучает примерно 1.66 x 10^16 фотонов за 1 секунду.
в) Сила давления света на поглощающую поверхность определяется как отраженный импульс света на единицу времени. Для перпендикулярного пучка света это равно двойному импульсу света:
F = 2 * P / c, где P - мощность излучения, c - скорость света.
F = 2 * 60 x 10^-3 / 3 x 10^8 = 4 x 10^-10 Н
Ответ: Сила давления света лазера на полностью поглощающую поверхность, перпендикулярную лазерному пучку, примерно равна 4 x 10^-10 Н.