Дано:
Длина волны излучения (λ) = 630 нм = 630 × 10^-9 м
Мощность излучения (P) = 40 мВт = 40 × 10^-3 Вт
Постоянная Планка (h) ≈ 6,626 × 10^-34 Дж·с
Скорость света в вакууме (c) ≈ 3 × 10^8 м/с
Найти:
Количество фотонов, излучаемых лазером за 1 секунду (N)
Решение:
Мощность излучения связана с энергией фотона следующим образом:
P = N * E / t
где:
N - количество фотонов
E - энергия одного фотона
t - время
Энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
E = h * f
где:
f - частота излучения
Так как свет лазера монохроматичен, его частота определяется как:
f = c / λ
Теперь можем выразить количество фотонов (N):
N = P * t / E
N = P * t / (h * f)
N = P * t * λ / (h * c)
Подставляем значения:
N = (40 × 10^-3) * 1 / ((6,626 × 10^-34) * (630 × 10^-9) * (3 × 10^8))
N ≈ 1,3 × 10^17
Ответ:
Лазер излучает примерно 1,3 × 10^17 фотонов за 1 секунду.