Условие задачи:
Мощность излучения лазера 100 Вт, длина волны излучения 1,2·10-6 м. Определите число фотонов, испускаемых лазером в единицу времени.
Задача №11.1.23 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
(P=100) Вт, (lambda=1,2 cdot 10^{-6}) м, (t=1) с, (N-?)
Решение задачи:
Мощность лазера (P) – это общая энергия всех фотонов (E), которые излучаются лазером за единицу времени, поэтому справедливо записать:
[P = frac{E}{t};;;;(1)]
Очевидно, что общая энергия всех фотонов (E) равна произведению энергии одного фотона ({E_0}) на количество этих фотонов (N):
[E = N{E_0};;;;(2)]
Согласно формуле Планка, энергия фотона (E) пропорциональна частоте колебаний (nu) и определяется следующим образом:
[{E_0} = hnu ;;;;(3)]
В этой формуле (h) – это постоянная Планка, равная 6,62·10-34 Дж·с.
Известно, что частоту колебаний (nu) можно выразить через скорость света (c), которая равна 3·108 м/с, и длину волны (lambda) по следующей формуле:
[nu = frac{c}{lambda };;;;(4)]
Подставим сначала (4) в (3), полученное – в (2), и полученное после этого – в формулу (1), тогда получим:
[P = frac{{Nhc}}{{lambda t}}]
Выразим из этой формулы число фотонов (N):
[N = frac{{Plambda t}}{{hc}}]
Мы получили решение задачи в общем виде, подставим численные данные задачи в формулу и посчитаем численный ответ задачи:
[N = frac{{100 cdot 1,2 cdot {{10}^{ – 6}} cdot 1}}{{6,62 cdot {{10}^{ – 34}} cdot 3 cdot {{10}^8}}} = 6 cdot {10^{20}}]
Ответ: 6·1020.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
11.1.22 Рубиновый лазер излучает импульс из 10^20 фотонов с длиной волны 693 нм. Длительность
11.1.24 Пучок лазерного излучения с длиной волны 3,3*10^(-7) м используется для нагревания 1 кг
11.1.25 Вычислить энергию фотона в среде с показателем преломления 1,33, если в вакууме длина
Мощность излучения лазерной указки с длиной волны λ = 600 нм равна P = 2 мВт. Определите число фотонов, излучаемых указкой за 1 с.
Спрятать решение
Решение.
Один фотон света с частотой 
обладает энергией 
Энергия излучаемая за время t указкой — 
Значит, число фотонов N, излучаемых указкой за время 
Ответ: 
Спрятать критерии
Критерии проверки:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — формула для энергии фотона, свзяи мощности с энергией и частоты с длиной волны.); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ. |
3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности и проведены необходимые преобразования, но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. ИЛИ Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка. |
2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В одной из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. |
1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
как найтии число фотонов если известно длина волны и мощность но нет времени??
ZhUdI =)))))))
Ученик
(122),
на голосовании
10 лет назад
Голосование за лучший ответ
Владимир Соколов
Искусственный Интеллект
(212258)
10 лет назад
Если разделить мощность излучения на энергию фотона E=h*c/L найдем число фотонов излучаемых за 1 с. Иначе никак.
с=3*10^8, h=6,63*10^-34, мощность в Вт
Похожие вопросы
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,660 -
гуманитарные
33,654 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,971 -
разное
16,905
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
raftalibov2012
+10
Решено
9 лет назад
Физика
10 – 11 классы
Мощность излучения лазерной указки с длиной волны λ =600 нм равна
P=2 мВт. Определите число фотонов, излучаемых указкой за 1 с.
Смотреть ответ
1
Ответ проверен экспертом
3
(43 оценки)
61
botasha97
9 лет назад
Светило науки – 6 ответов – 0 раз оказано помощи
Pt=nhc/длину, из этой формулы нам необходимо выразить n-количество фотонов
n=Pt*длину/hc (h- постоянная Планка, она равна 6,62*10 в степени -34, c- скорость света она равна 3*10 в 8 степени)
n=2м*600н*1/hc=60*10 в 14 степени
(43 оценки)
https://vashotvet.com/task/11135162
