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

Yarmarka

27

Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие формулы:

1. Связь энергии фотона с его частотой:
\[E = hf\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6,63 \times 10^{-34}\) Дж·с), \(f\) - частота фотона.

2. Мощность излучения света:
\[P = \frac{E}{\Delta t}\]
где \(P\) - мощность излучения, \(E\) - энергия излучаемого света, \(\Delta t\) - время, в течение которого излучается данная энергия.

Итак, начнем с определения энергии фотона. Поскольку дано, что на каждый импульс приходится в среднем 0,1 фотона, мы можем найти энергию одного импульса, умножив среднее количество фотонов на энергию одного фотона:
\[E_{\text{имп}} = 0,1 \times hf\]

Теперь определим время, в течение которого излучается один импульс. Для этого воспользуемся частотой следования, которая определяет количество импульсов, генерируемых в единицу времени:
\(\Delta t = \frac{1}{f_0}\)
где \(f_0\) - частота следования.

Теперь мы можем вычислить мощность излучения, подставив полученные значения в формулу:
\[P = \frac{E_{\text{имп}}}{\Delta t}\]

Для данной задачи, у нас дана длина волны лазера (\(1,55\) мкм), которую мы можем использовать для определения частоты фотона:
\[c = \lambda f\]
где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны, \(f\) - частота.

Решая данное уравнение относительно \(f\), получаем:
\[f = \frac{c}{\lambda}\]

Подставив данное значение частоты в первую формулу, мы можем найти энергию фотона.

Теперь проведем необходимые вычисления и найдем ответ.