Сколько квантов излучает гелий-неоновый лазер с мощностью p = 10 мВт за одну секунду? Какова длина волны, которую

Чтобы решить данную задачу о количестве квантов излучения и длине волны гелий-неонового лазера, мы можем использовать некоторые основные формулы, связывающие энергию, мощность и длину волны электромагнитного излучения.

Для начала, давайте вспомним формулу, связывающую энергию, мощность и время:

\[ \text{Энергия} = \text{Мощность} \times \text{Время} \]

В нашем случае, мощность лазера p равна 10 мВт, а время t – 1 секунда. Подставляя значения в формулу, мы получаем:

\[ \text{Энергия} = 10 \times 10^{-3} \times 1 = 0.01 \, \text{Дж} \]

Теперь давайте воспользуемся формулой, связывающей энергию светового кванта \(E\) с его длиной волны \(\lambda\):

\[ E = h \times c / \lambda \]

где \(h\) – постоянная Планка, равная \(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{сек}\),

а \(c\) – скорость света, равная \(2.998 \times 10^{8} \, \text{м/с}\).

Мы хотим найти количество квантов излучения, поэтому нам нужно найти \(E\), исходя из известной энергии и длины волны.

Давайте решим эту формулу относительно \(\lambda\):

\[ \lambda = h \times c / E \]

Подставляя известные значения в формулу, мы получаем:

\[ \lambda = (6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{сек}) \times (2.998 \times 10^{8} \, \text{м/с}) / (0.01 \, \text{Дж}) \]

После вычислений получим:

\[ \lambda \approx 1.986 \times 10^{-7} \, \text{м} \]

Таким образом, глина волны гелий-неонового лазера, выделяющего мощность 10 мВт за одну секунду, составляет около \(1.986 \times 10^{-7}\) метра.

Школьник, пожалуйста, обратите внимание, что указанная формула использует энергию светового кванта \(E\), а не мощность \(p\). Это связано с тем, что свет излучается порциями энергии в виде квантов, а не постоянной мощностью.