№1187 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Гелий-неоновый газовый лазер, работающий в непрерывном режиме, дает излучение монохроматического света с длиной волны 630 нм, развивая мощность 40 мВт. Сколько фотонов излучает лазер за 1 с?

Дано

$$\lambda = 630\ \text{нм} = 6{,}3 \cdot 10^{-7}\ \text{м}$$

$$P = 40\ \text{мВт} = 0{,}04\ \text{Вт}$$

$$h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}$$

$$c = 3 \cdot 10^8\ \text{м/с}$$

Найти: $$n$$ — число фотонов за 1 с.

Ход решения

Энергия одного фотона:

$$E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$$

Мощность лазера равна энергии, излучаемой за 1 с:

$$P = nE$$

Тогда

$$n = \frac{P}{E} = \frac{P\lambda}{hc}$$

Подставим значения:

$$ n=\frac{0{,}04 \cdot 6{,}3 \cdot 10^{-7}}{6{,}63 \cdot 10^{-34}\cdot 3 \cdot 10^8} $$

$$ n \approx 1{,}3 \cdot 10^{17}\ \text{с}^{-1} $$

Ответ

$$n = 1{,}3 \cdot 10^{17}\ \text{фотонов/с}$$