За какой промежуток времени лазер излучает фотоны, общая энергия которых равна энергии покоя протона, если мощность

  • 60
За какой промежуток времени лазер излучает фотоны, общая энергия которых равна энергии покоя протона, если мощность лазера составляет 1 мВт и его излучение имеет длину волны 0,6 мкм?
Храбрый_Викинг
60
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать связь между энергией фотонов, мощностью лазера и длиной волны излучения. Для этого воспользуемся следующей формулой:

\[Э = P \cdot \Delta t\]

где:
\(Э\) - общая энергия фотонов,
\(P\) - мощность лазера,
\(\Delta t\) - промежуток времени.

Перейдем к расчетам. Мощность лазера задана как 1 мВт, но для удобства расчета нужно выразить ее в ваттах. 1 мВт = 0,001 Вт.

Теперь воспользуемся формулой для энергии одного фотона:

\[Э_{фотона} = \frac{{hc}}{{\lambda}}\]

где:
\(h\) - постоянная Планка (\(6,63 \times 10^{-34}\, \text{Дж} \cdot \text{с}\)),
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\, \text{м/с}\)),
\(\lambda\) - длина волны излучения.

Теперь, чтобы найти время, за которое лазер излучает фотоны, общая энергия которых равна энергии покоя протона, нужно разделить полученную общую энергию на энергию одного фотона:

\[\Delta t = \frac{{Э}}{{Э_{фотона}}}\]

Теперь давайте подставим значения в формулы и решим задачу.