Slik beregner du utslippshastigheten til fotoner fra en laser

Innhold

• retninger

Et bunt av elektromagnetiske bølger kan bære milliarder fotoner per sekund. Dette store antall fotoner beskriver de forskjellige individuelle energipakker som bæres av strålen. Frekvensen av fotonutslipp er direkte proporsjonal med utslippshastigheten, slik at det er mulig å beregne antall fotoner i en stråle som kjenner kraften til laseren som sender ut den. En annen faktor, frekvensen av strålen, bestemmer også dens kraft. Denne frekvensen kan beregnes ved hjelp av hastigheten og lengden på bølgene som danner strålen.

retninger

High Intensity Lasers bærer mange fotoner (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

1. Multiplikere lysets hastighet, som er 3 x 10 ^ 8 meter per sekund, med 6,63 x 10 ^ -34, som er forholdet mellom en fotons energi og frekvensen av strålen: (3 x 10 ^ 8) x (6,63 x 10 -34) = 1, = 989 x 10 -25.

2. Del dette svaret med strålens bølgelengde. Fortsett med eksemplet, anta en stråle hvis bølgelengde er 700 x 10 ^ -9 meter. Divisjonen resulterer i (1,989 x 10 ^ -25) / (700 x 10 ^ -9) = 2,841 x 10 ^ -19.

3. Del strålens kraft, målt i watt eller joules per sekund, ved det svaret. Hvis for eksempel laseren opererer ved 160 W: 160 / (2,841 x 10 ^ -19) = 5,66318 x 10 ^ 20. Dette er antall fotoner som strålen sender ut hvert sekund.

4. Multipliser denne utslippshastigheten med en viss tidsperiode hvor laseren virket. I 15 sekunder ble for eksempel (5,66318 x 10 ^ 20) x 15 = 8,45 x 10 ^ 21 fotoner utsendt av laseren.