Дано:
- КПД η = 0,10 % = 0,001.
- Количество излученных фотонов N = 2,53 * 10^(19).
- Длина волны λ = 694,3 нм = 694,3 * 10^(-9) м.
- Время t = 2,0 мс = 2,0 * 10^(-3) с.
Найти:
Мощность, потребляемую лазером.
Решение:
1. Сначала найдем энергию одного фотона.
Энергия одного фотона Eфотон = h * c / λ,
где h = 6,626 * 10^(-34) Дж·с — постоянная Планка,
c = 3 * 10^8 м/с — скорость света.
Eфотон = (6,626 * 10^(-34) Дж·с * 3 * 10^8 м/с) / (694,3 * 10^(-9) м)
≈ 2,86 * 10^(-19) Дж.
2. Теперь найдем общую энергию E, излученную лазером:
E = N * Eфотон
= (2,53 * 10^(19)) * (2,86 * 10^(-19) Дж)
≈ 7,24 Дж.
3. Найдем мощность Pизлучаемую лазером:
Pизлучаемая = E / t
= (7,24 Дж) / (2,0 * 10^(-3) с)
= 3620 Вт.
4. Поскольку КПД η = 0,001, можем найти потребляемую мощность Pпотребляемая:
Pпотребляемая = Pизлучаемая / η
= (3620 Вт) / 0,001
= 3,62 * 10^6 Вт.
Ответ:
Потребляемая лазером мощность приблизительно равна 3,62 * 10^6 Вт.