ID: 00026142
Лазер излучает в импульсе 10¹⁹ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки $3\cdot 10^{-3}$^{ }с. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразите в микрометрах.
мкм
Источник: ФИПИ
Лазер за одну вспышку испускает много фотонов, и вся энергия вспышки распределяется поровну между ними. Сначала найдём полную энергию вспышки, потом энергию одного фотона, а из неё — длину волны.
Полная энергия импульса — это мощность, умноженная на время вспышки: $E=P\tau=1100\cdot 3\cdot10^{-3}=3{,}3$ Дж.
Энергия одного фотона: $E_1=\dfrac{E}{N}=\dfrac{3{,}3}{10^{19}}=3{,}3\cdot10^{-19}$ Дж.
Из формулы $E_1=\dfrac{hc}{\lambda}$ выражаем длину волны: $\lambda=\dfrac{hc}{E_1}=\dfrac{6{,}63\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^{8}}{3{,}3\cdot10^{-19}}\approx 6{,}0\cdot10^{-7}$ м $=0{,}6$ мкм.
И всё сходится: столько миллионов фотонов за импульс дают длину волны, характерную для видимого света.