Какова мощность излучаемого света лазера, если он генерирует импульсы с длиной волны 1,55 мкм и частотой следования

  • 41
Какова мощность излучаемого света лазера, если он генерирует импульсы с длиной волны 1,55 мкм и частотой следования 5 МГц, и каждый импульс содержит в среднем 0,1 фотон?
Ледяной_Волк
63
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать несколько физических формул и констант.

Мощность излучаемого света (P) связана с энергией фотона (E) и частотой (f) следующим образом:

\[P = E \cdot f\]

Энергия фотона (E) может быть рассчитана с использованием формулы Планка:

\[E = h \cdot f\]

где \(h\) - постоянная Планка, которая равна приблизительно \(6.63 \times 10^{-34}\) Дж·с.

Также нам потребуется знать выражение для частоты (f):

\[f = \frac{c}{\lambda}\]

где \(c\) - скорость света в вакууме, которая приблизительно равна \(3 \times 10^8\) м/с, а \(\lambda\) - длина волны света.

Подставим значения в формулы и решим задачу:

Сначала рассчитаем частоту (f):

\[
f = \frac{5 \times 10^6}{1} = 5 \times 10^6 \quad \text{Гц}
\]

Теперь посчитаем энергию фотона (E):

\[
E = (6.63 \times 10^{-34}) \times (5 \times 10^6) = 3.315 \times 10^{-27} \quad \text{Дж}
\]

Наконец, вычислим мощность излучаемого света (P):

\[
P = (3.315 \times 10^{-27}) \times (5 \times 10^6) = 1.6575 \times 10^{-20} \quad \text{Вт}
\]

Таким образом, мощность излучаемого света лазера составляет \(1.6575 \times 10^{-20}\) Вт. Это значение можно округлить до \(1.66 \times 10^{-20}\) Вт.

Важно отметить, что задача указывает на среднее количество фотонов в каждом импульсе. В реальности, количество фотонов может варьироваться, и это значение представлено только в целях решения задачи.