Какова средняя мощность импульсного лазера, который излучает фотоны с длиной волны 3,3*10^-7 м, если в одном импульсе содержится 10^18 фотонов, а за одну секунду происходит 100 импульсов?

Физика 11 класс Энергия и мощность света средняя мощность импульсного лазера длина волны 3,3*10^-7 м количество фотонов в импульсе 10^18 фотонов количество импульсов в секунду 100 импульсов физика 11 класс расчет мощности лазера Новый

Чтобы найти среднюю мощность импульсного лазера, нам нужно воспользоваться формулой для мощности, которая определяется как работа, выполненная за единицу времени. В данном случае работа будет равна энергии, содержащейся в фотонах, излучаемых лазером.

Давайте разберем решение по шагам:

1. Найдем энергию одного фотона. Энергия фотона может быть найдена с помощью формулы:
• E = h * f
• где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (примерно 6.626 * 10^-34 Дж*с), f - частота фотона.
2. Частота связана с длиной волны. Частота фотона может быть найдена через длину волны с помощью формулы:
• f = c / λ
• где c - скорость света (примерно 3 * 10^8 м/с), λ - длина волны (в данном случае 3,3 * 10^-7 м).
3. Подставим значения. Сначала найдем частоту:
• f = 3 * 10^8 м/с / 3,3 * 10^-7 м ≈ 9,09 * 10^14 Гц.
4. Теперь найдем энергию одного фотона:
• E = h * f = 6.626 * 10^-34 Дж*с * 9,09 * 10^14 Гц ≈ 6,02 * 10^-19 Дж.
5. Теперь найдем общую энергию, содержащуюся в одном импульсе. Если в одном импульсе содержится 10^18 фотонов, то общая энергия в одном импульсе будет:
• Энергия импульса = E * N = 6,02 * 10^-19 Дж * 10^18 ≈ 6,02 Дж.
6. Теперь найдем среднюю мощность лазера. Поскольку за одну секунду происходит 100 импульсов, общая энергия, излучаемая за одну секунду, составит:
• Общая энергия за 1 секунду = Энергия импульса * количество импульсов = 6,02 Дж * 100 = 602 Дж.
7. Теперь можем найти среднюю мощность:
• Средняя мощность P = Общая энергия / Время = 602 Дж / 1 с = 602 Вт.

Ответ: Средняя мощность импульсного лазера составляет 602 Вт.