Лазерное излучение мощностью

[Антон Огурцевич]

115.   Лазерное излучение мощностью 2 мВт может вызвать ожог сетчатки глаза за время 2 с при площади пятна 1,2 мм². Вычислить интенсивность потока лазерного излучения. Какое количество фотонов падает за это время на сетчатку, если длина волны излучения 632,8 нм? Сделать рисунок. Биофизика.

[Виктор]

Решение: интенсивность излучения равна энергии, излучаемой за единицу времени с единичной площади поверхности тела, т.е.
\[ I=\frac{W}{S\cdot t} =\frac{P\cdot t}{S\cdot t} =\frac{P}{S}.  \]
Здесь учли, что излучаемая энергия равна произведению мощности излучения на время излучения. Энергия одного фотона:
\[ E=\frac{h\cdot c}{\lambda },  \]
где c = 3∙10⁸ м/с – скорость света, h = 6,63∙10^-34 Дж∙с – постоянная Планка. Количество фотонов, зная энергию излучения W и энергию фотона E, можно определить поделив их друг на друга:
\[ N=\frac{W}{E} =\frac{P\cdot t\cdot \lambda }{h\cdot c}. \]
Расчёт:
\[ I=\frac{2\cdot 10^{-3} }{1,2\cdot 10^{-6} } =1,67\cdot 10^{3}, \]
\[ N=\frac{2\cdot 10^{-3} \cdot 2\cdot 632,8\cdot 10^{-9}}{6,63\cdot 10^{-34} \cdot 3\cdot 10^{8} } =1,27\cdot 10^{16}. \]
Ответ: 1,7 кВт/м², 1,3∙10¹⁶.