Какова мощность излучения света, генерируемого лазером, если его импульсы имеют длину волны 1,55 мкм, частоту следования 5 МГц и в среднем содержат 0,1 фотона?
Тигренок
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу, связывающую энергию фотона с его частотой и длиной волны:
\[E = hf\]
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (со значением \(6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)), f - частота фотона. Дано, что в среднем каждый импульс содержит 0,1 фотона, что означает, что энергия одного импульса будет составлять:
\[E_{\text{имп}} = 0,1 \times hf\]
Теперь, мы знаем, что частота следования импульсов составляет 5 МГц, что означает, что нас интересует энергия, производимая лазером за единицу времени. Для этого нам необходимо умножить энергию одного импульса на частоту следования импульсов:
\[P = E_{\text{имп}} \times f_{\text{сл}}\]
где P - мощность излучения света. В нашем случае:
\[P = (0,1 \times hf) \times f_{\text{сл}}\]
Имея все необходимые значения, давайте подставим их в формулу и рассчитаем мощность излучения:
\[
P = (0,1 \times (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})) \times (5 \times 10^6 \, \text{Гц})
\]
\[
P = (0,1 \times (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})) \times (5 \times 10^6 \, \text{Гц})
\]
\[E = hf\]
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (со значением \(6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)), f - частота фотона. Дано, что в среднем каждый импульс содержит 0,1 фотона, что означает, что энергия одного импульса будет составлять:
\[E_{\text{имп}} = 0,1 \times hf\]
Теперь, мы знаем, что частота следования импульсов составляет 5 МГц, что означает, что нас интересует энергия, производимая лазером за единицу времени. Для этого нам необходимо умножить энергию одного импульса на частоту следования импульсов:
\[P = E_{\text{имп}} \times f_{\text{сл}}\]
где P - мощность излучения света. В нашем случае:
\[P = (0,1 \times hf) \times f_{\text{сл}}\]
Имея все необходимые значения, давайте подставим их в формулу и рассчитаем мощность излучения:
\[
P = (0,1 \times (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})) \times (5 \times 10^6 \, \text{Гц})
\]
\[
P = (0,1 \times (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})) \times (5 \times 10^6 \, \text{Гц})
\]
Знаешь ответ?