Дано:
Длина волны излучения λ = 620 нм = 620 * 10^-9 м,
Мощность излучения P = 56 мВт = 56 * 10^-3 Вт.
а) Найти, чему равна энергия одного фотона данного излучения:
Используем формулу для энергии фотона:
E = hc / λ,
где h - постоянная Планка (6.626 * 10^-34 Дж·с), c - скорость света (3 * 10^8 м/с), λ - длина волны.
б) Найти количество фотонов, излучаемых лазером за 1 с:
Используем формулу:
P = E * n,
где P - мощность излучения, E - энергия одного фотона, n - количество фотонов.
в) Найти силу давления света лазера на полностью поглощающую поверхность:
Используем формулу:
F = 2 * P / c,
где F - сила давления света, P - мощность излучения, c - скорость света.
Теперь приступим к расчетам.
а) Решение с расчетом:
Подставим значение λ = 620 * 10^-9 м в формулу для энергии фотона:
E = 6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / 620 * 10^-9 ≈ 3.2 * 10^-19 Дж.
Ответ: Энергия одного фотона данного излучения составляет примерно 3.2 * 10^-19 Дж.
б) Решение с расчетом:
Найдем количество фотонов, используя формулу P = E * n:
n = P / E = 56 * 10^-3 / 3.2 * 10^-19 ≈ 1.75 * 10^17.
Ответ: Лазер излучает примерно 1.75 * 10^17 фотонов за 1 с.
в) Решение с расчетом:
Найдем силу давления света, используя формулу F = 2 * P / c:
F = 2 * 56 * 10^-3 / 3 * 10^8 ≈ 3.73 * 10^-10 Н.
Ответ: Сила давления света лазера на полностью поглощающую поверхность, перпендикулярную лазерному пучку, составляет примерно 3.73 * 10^-10 Н.