Какова мощность излучаемого света лазера, если он генерирует импульсы с длиной волны 1,55 мкм и с частотой следования
Какова мощность излучаемого света лазера, если он генерирует импульсы с длиной волны 1,55 мкм и с частотой следования 5 МГц, и каждый импульс содержит в среднем 0,1 фотон?
Ledyanoy_Vzryv 20
Для определения мощности излучаемого света лазера, мы можем использовать следующую формулу:\[ P = E/t \]
где P - мощность излучения, E - энергия одного фотона, а t - период (время) между импульсами.
Для начала, нам потребуется определить энергию одного фотона при заданной длине волны. Для этого мы можем использовать формулу:
\[ E = \frac{{hc}}{{\lambda}} \]
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с}\)), c - скорость света (\(3 \times 10^8 \ \text{м/с}\)), а \(\lambda\) - длина волны.
Подставляя значения, получаем:
\[ E = \frac{{(6.63 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot (3 \times 10^8 \ \text{м/с})}}{{1.55 \times 10^{-6} \ \text{м}}} \]
\[ E \approx 2.055 \times 10^{-19} \ \text{Дж} \]
Теперь мы знаем энергию одного фотона. Далее, нам необходимо определить период между импульсами. Период можно рассчитать, используя следующую формулу:
\[ t = \frac{1}{{f}} \]
где t - период, а f - частота следования импульсов.
Подставляя значения, получаем:
\[ t = \frac{1}{{5 \times 10^6 \ \text{Гц}}} \]
\[ t = 2 \times 10^{-7} \ \text{с} \]
Теперь, когда у нас есть значения для энергии одного фотона и периода, мы можем рассчитать мощность излучения:
\[ P = \frac{{2.055 \times 10^{-19} \ \text{Дж}}}{{2 \times 10^{-7} \ \text{с}}} \]
\[ P \approx 1.028 \times 10^{-12} \ \text{Вт} \]
Итак, мощность излучаемого света лазера составляет примерно \(1.028 \times 10^{-12}\) Вт.