Решение: Средняя мощность лазерного импульса
Импульс лазерного излучения длится 3 мс, в течение которых излучается $10^{19}$ фотонов. Длина волны излучения лазера равна 600 нм. Определите среднюю мощность импульса лазера.
Решение по шагам
4 шагаЭнергия одного фотона определяется через длину волны излучения.
$$E_\text{ф} = \frac{hc}{\lambda}$$Переведём величины в единицы СИ и найдём энергию одного фотона:
$$\lambda = 600\,\text{нм} = 600 \cdot 10^{-9}\,\text{м}, \quad E_\text{ф} = \frac{6{,}63 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^8}{600 \cdot 10^{-9}} \approx 3{,}315 \cdot 10^{-19}\,\text{Дж}$$Полная энергия импульса равна энергии одного фотона, умноженной на число фотонов:
$$E = N E_\text{ф} = 10^{19} \cdot 3{,}315 \cdot 10^{-19} \approx 3{,}315\,\text{Дж}$$Средняя мощность равна отношению полной энергии импульса к его длительности:
$$P = \frac{E}{t} = \frac{3{,}315}{3 \cdot 10^{-3}} \approx 1{,}105 \cdot 10^3\,\text{Вт}$$Средняя мощность лазерного импульса составляет примерно $1{,}1 \cdot 10^3\,\text{Вт}$, или $1{,}1\,\text{кВт}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не переводят миллисекунды и нанометры в единицы СИ.
Используют длину волны без вычисления энергии одного фотона.
Делят энергию одного фотона на длительность импульса, не учитывая число фотонов.