كيفية حساب معدل انبعاث الفوتونات من الليزر

مؤلف: Clyde Lopez
تاريخ الخلق: 22 أغسطس 2021
تاريخ التحديث: 19 أبريل 2024
Anonim
فيزياء الليزر والإلكترونيات الضوئية   معدل الانبعاث المستحث إلى الانبعاث التلقائي
فيديو: فيزياء الليزر والإلكترونيات الضوئية معدل الانبعاث المستحث إلى الانبعاث التلقائي

المحتوى

يمكن لمجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية تحمل مليارات الفوتونات في الثانية. يصف هذا العدد الكبير من الفوتونات حزم الطاقة الفردية المختلفة التي تحملها الحزمة. يتناسب معدل انبعاث الفوتون بشكل مباشر مع معدل انبعاث الطاقة ، لذلك من الممكن حساب عدد الفوتونات في الحزمة بمعرفة قوة الليزر التي تنبعث منه. هناك عامل آخر ، وهو تردد الحزمة ، يحدد أيضًا قوته. يمكن حساب هذا التردد باستخدام سرعة وطول الأمواج التي تشكل الحزمة.


الاتجاهات

الليزر عالي الكثافة يحمل العديد من الفوتونات (كوكب المشتري / Photos.com / غيتي إيماجز)
  1. اضرب سرعة الضوء ، التي تبلغ 3 × 10 ^ 8 أمتار في الثانية ، بمقدار 6.63 × 10 ^ -34 ، وهي نسبة طاقة الفوتون إلى تردد الحزمة: (3 × 10 ^ 8) x (6.63 × 10 -34) = 1 ، = 989 × 10 -25.

  2. قسِّم هذه الاستجابة بطول موجة الشعاع. بالاستمرار في المثال ، افترض شعاع طوله الموجي 700 × 10 ^ -9 أمتار. ينتج القسم (1،989 × 10 ^ -25) / (700 × 10 ^ -9) = 2841 × 10 ^ -19.

  3. اقسم قوة الشعاع ، المقاسة بالواط أو جول في الثانية الواحدة ، على هذا الرد. على سبيل المثال ، إذا كان الليزر يعمل بسرعة 160 واط: 160 / (2،841 × 10 ^ -19) = 5.6318 × 10 ^ 20. هذا هو عدد الفوتونات التي تنبعث منها الحزمة كل ثانية.

  4. اضرب معدل الانبعاثات هذا خلال فترة زمنية محددة كان الليزر يعمل فيها. لمدة 15 ثانية ، على سبيل المثال ، (5،5318 × 10 ^ 20) × 15 = 8.45 × 10 ^ 21 الفوتونات تم انبعاثها بواسطة الليزر.