Задание 16 ЕГЭ по физике · задача C0A74E
Лазер излучает в импульсе 1019 световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки с. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразите в микрометрах.
Показать ответ и разбор
Ответ: 0,6 мкм
Разбор
Сначала найдём полную энергию импульса. Мощность 1100 Вт, время $3\cdot 10^{-3}$ с, значит $W = P\cdot t = 1100\cdot 0,003 = 3,3$ Дж.
Эта энергия распределена по $N = 10^{19}$ фотонам, поэтому энергия одного фотона $E = W/N = 3,3\cdot 10^{-19}$ Дж.
Энергия фотона связана с длиной волны формулой $E = hc/\lambda$, откуда $\lambda = hc/E$.
Подставляем $h = 6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с и $c = 3\cdot 10^{8}$ м/с: $hc = 1,98\cdot 10^{-25}$ Дж$\cdot$м.
$\lambda = 1,98\cdot 10^{-25} / 3,3\cdot 10^{-19} = 6,0\cdot 10^{-7}$ м $= 0,6$ мкм.
Эта энергия распределена по $N = 10^{19}$ фотонам, поэтому энергия одного фотона $E = W/N = 3,3\cdot 10^{-19}$ Дж.
Энергия фотона связана с длиной волны формулой $E = hc/\lambda$, откуда $\lambda = hc/E$.
Подставляем $h = 6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с и $c = 3\cdot 10^{8}$ м/с: $hc = 1,98\cdot 10^{-25}$ Дж$\cdot$м.
$\lambda = 1,98\cdot 10^{-25} / 3,3\cdot 10^{-19} = 6,0\cdot 10^{-7}$ м $= 0,6$ мкм.