При точковому зварюванні сітківки ока з судинною оболонкою використовують лазер, який генерує світлові імпульси з довжиною хвилі λ = 640 нм і тривалістю 25 мс. Середня потужність в імпульсі Р=0,5 Вт в імпульсі. Яка енергія виділяється в імпульсі? Скільки фотонів в ньому?
Ответы
Відповідь:Для розрахунку енергії виділеної в імпульсі можна скористатися формулою:
E = P × t
де P - потужність в імпульсі, t - тривалість імпульсу.
Підставляючи відповідні значення, отримаємо:
E = 0,5 Вт × 25 мс = 0,0125 Дж
Також можна знайти кількість фотонів в імпульсі, використовуючи формулу:
N = E / hν
де E - енергія імпульсу, h - стала Планка, ν - частота світла.
Для знаходження частоти світла необхідно використати співвідношення між довжиною хвилі і частотою:
c = λν
де c - швидкість світла.
Розв'язуючи ці рівняння, отримаємо:
ν = c / λ = (3 × 10^8 м/с) / (640 × 10^-9 м) ≈ 4,69 × 10^14 Гц
Тепер можна підставити відповідні значення в формулу для кількості фотонів:
N = 0,0125 Дж / (6,626 × 10^-34 Дж·с × 4,69 × 10^14 Гц) ≈ 5,04 × 10^19
Отже, в імпульсі виділяється енергія приблизно 0,0125 Дж, і у ньому міститься близько 5,04 × 10^19 фотонів.