Лазер генерирует импульсы с длиной волны 1,55 мкм и с частотой следования 5 МГц. Импульсы содержат по 0,1 фотону в среднем. Найдите мощность излучаемого света.

Для решения задачи нам нужно найти мощность излучаемого света, используя данные о длине ...

Энергия фотона \( E \) может быть найдена по формуле: \[ E = \frac{hc}{\lambda} \] где: - \( h \) — постоянная Планка, \( h \approx 6.626 \times 10^{-34} \) Дж·с, - \( c \) — скорость света, \( c \approx 3 \times 10^8 \) м/с, - \( \lambda \) — длина волны, \( \lambda = 1.55 \times 10^{-6} \) м. Подставим значения в формулу: \[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с}) \cdot (3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{1.55 \times 10^{-6} \, \text{м}} \] \[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \cdot (3 \times 10^8)}{1.55 \times 10^{-6}} \approx \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{1.55 \times 10^{-6}} \approx 1.28 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \] Импульс содержит в среднем 0.1 фотона, следовательно, средняя энергия импульса \( E_{\text{импульса}} \) будет: \[ E_{\text{импульса}} = 0.1 \cdot E \approx 0.1 \cdot (1.28 \times 10^{-19}) \approx 1.28 \times 10^{-20} \, \text{Дж} \] Частота следования импульсов составляет 5 МГц, что означает, что в секунду происходит 5 миллионов импульсов. Мощность \( P \) можно найти по формуле: \[ P = E_{\text{импульса}} \cdot \text{частота} \] Подставим значения: \[ P = (1.28 \times 10^{-20} \, \text{Дж}) \cdot (5 \times 10^6 \, \text{импульсов/с}) \approx 6.4 \times 10^{-14} \, \text{Вт} \] Таким образом, мощность излучаемого света составляет примерно \( 6.4 \times 10^{-14} \) Вт.