Каково количество фотонов, испускаемых гелий-неоновым лазером за одну секунду при длине волны излучения 630

Sumasshedshiy_Rycar

63

Чтобы решить задачу, нам необходимо использовать формулу для нахождения количества фотонов, исходя из заданной мощности и длины волны излучения.

Формула связывает энергию фотона с его частотой:

\[E = hf\]

Где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с) и \(f\) - частота света. Частота света связана с его длиной волны следующим образом:

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

Где \(f\) - частота света, \(c\) - скорость света (\(3.00 \times 10^8\) м/с) и \(\lambda\) - длина волны света.

Теперь мы можем объединить эти формулы и найти энергию одного фотона:

\[E = h\frac{c}{\lambda}\]

Затем мы можем использовать заданную мощность лазера (\(P\)) для определения количества фотонов, испускаемых в секунду. Мощность определяется как количество энергии, рождаемой в секунду:

\[P = N \cdot E\]

Где \(P\) - мощность лазера, \(N\) - количество фотонов, \(\frac{E}{\text{сек}}\) - энергия одного фотона.

Теперь, чтобы найти количество фотонов (\(N\)), мы можем перейти от мощности к количеству фотонов:

\[N = \frac{P}{E}\]

У нас есть все необходимые значения для решения задачи:

Длина волны излучения (\(\lambda\)) = 630 нм (Нанометр = \(10^{-9}\) м)
Мощность лазера (\(P\)) = указанная в задаче

Теперь, подставим значения в формулы:

Подставим значение длины волны и постоянной Планка в формулу для энергии фотона:

\[E = (6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times \frac{(3.00 \times 10^8 \, \text{м/с})}{(630 \times 10^{-9} \, \text{м})}\]

Вычислив это выражение, получаем значение энергии фотона.

Подставим значение мощности в формулу для количества фотонов:

\[N = \frac{\text{указанная в задаче мощность}}{\text{вычисленное значение энергии одного фотона}}\]

Таким образом, мы найдем количество фотонов, испускаемых гелий-неоновым лазером за одну секунду при заданной мощности и длине волны излучения.