Какова мощность света, испускаемого лазером, если его импульсы имеют длину волны в 1,55 мкм, частоту следования 5
Какова мощность света, испускаемого лазером, если его импульсы имеют длину волны в 1,55 мкм, частоту следования 5 МГц и в среднем содержат 0,1 фотон?
Drakon_2652 29
Для нахождения мощности света, испускаемого лазером, мы можем использовать следующую формулу:\[ P = \frac {E}{\Delta t} \]
где \( P \) - мощность света, \( E \) - энергия импульса, а \( \Delta t \) - время между импульсами. Для нахождения энергии импульса, мы можем использовать формулу:
\[ E = hf \]
где \( h \) - постоянная Планка, а \( f \) - частота света. Для нахождения частоты света, также нужно учесть длину волны света, используя следующую формулу:
\[ f = \frac {c}{\lambda} \]
где \( c \) - скорость света, а \( \lambda \) - длина волны света.
Теперь давайте найдем каждую величину по очереди.
Для начала, нам нужно найти частоту света по формуле \( f = \frac {c}{\lambda} \). Мы можем использовать следующие значения:
Скорость света \( c = 3 \times 10^8 \) м/с (это значение физической константы).
Длина волны \( \lambda = 1,55 \times 10^{-6} \) м (переведено из микрометров в метры).
Теперь вычислим \( f \):
\[ f = \frac {3 \times 10^8}{1,55 \times 10^{-6}} = 1,935 \times 10^{14} \] Гц.
После этого, мы можем найти энергию импульса \( E \) по формуле \( E = hf \). Мы можем использовать следующие значения:
Постоянная Планка \( h = 6,626 \times 10^{-34} \) Дж∙с (это значение физической константы).
Частота света \( f = 1,935 \times 10^{14} \) Гц (получено на предыдущем шаге).
Вычислим \( E \):
\[ E = (6,626 \times 10^{-34}) \times (1,935 \times 10^{14}) = 1,28 \times 10^{-19} \] Дж.
И, наконец, найдем мощность света \( P \) по формуле \( P = \frac {E}{\Delta t} \). Мы можем использовать следующее значение:
Время между импульсами \( \Delta t = \frac{1}{f} \) (поскольку частота следования задана в задаче).
Вычислим \( \Delta t \):
\[ \Delta t = \frac{1}{1,935 \times 10^{14}} = 5,17 \times 10^{-15} \] с.
Теперь найдем \( P \):
\[ P = \frac {1,28 \times 10^{-19}}{5,17 \times 10^{-15}} = 2,48 \times 10^{-5} \] Вт.
Итак, полученная мощность света, испускаемого лазером, составляет примерно \( 2,48 \times 10^{-5} \) Вт.