Вычислить энергию фотонов, излучаемых гелий-неоновым лазером

[Антон Огурцевич]

113. Вычислить энергию фотонов, излучаемых гелий-неоновым лазером, если длина волны этого излучения λ = 632,8 нм. Ответ выразить в джоулях и электронвольтах. Сколько фотонов излучает лазер в секунду, если его мощность Р = 50 мВт? Сделать рисунок. Биофизика.

[Сергей]

Решение.
Определим энергию одного кванта.

\[ \begin{align}
  & {{E}_{1}}=h\cdot \frac{c}{\lambda }\ \ \ (1).\ {{E}_{1}}=\frac{6,63\cdot {{10}^{-34}}\cdot 3\cdot {{10}^{8}}}{632,8\cdot {{10}^{-9}}}=3,14\cdot {{10}^{-19}}. \\
 & \frac{3,14\cdot {{10}^{-19}}}{1,6\cdot {{10}^{-19}}}=1,96. \\
\end{align}
 \]

Е₁ = 3,14∙10^-19 Дж. 1 эВ = 1,6∙10^-19 Дж.
Е₁ = 1,96 эВ.
Где h = 6,63∙10^-34 Дж∙с – постоянная Планка, с – скорость света, с = 3∙10⁸ м/с.
Запишем формулу для определения энергии излучения лазера за одну секунду.

\[ E=P\cdot t\ \ \ (2). \]

Определим сколько фотонов излучает лазер в секунду.

\[ N=\frac{E}{{{E}_{1}}}\ \ \ (3),\ N=\frac{P\cdot t}{h\cdot \frac{c}{\lambda }}=\frac{P\cdot t\cdot \lambda }{h\cdot c}.\ N=\frac{50\cdot {{10}^{-3}}\cdot 1\cdot 632,8\cdot {{10}^{-9}}}{6,63\cdot {{10}^{-34}}\cdot 3\cdot {{10}^{8}}}=0,159\cdot {{10}^{18}}. \]