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Como calcular a taxa de emissão de fótons de um laser

Atualizado em 23 março, 2017

Um feixe de ondas eletromagnéticas pode transportar bilhões de fótons por segundo. Esse grande número de fótons descreve os vários pacotes de energia individuais que são transportados pelo feixe. A taxa de emissão de fótons é diretamente proporcional à taxa de emissão de energia, então é possível calcular o número de fótons em um feixe sabendo a potência do laser que o está emitindo. Outro fator, a frequência do feixe, também determina a sua potência. Essa frequência pode ser calculada usando a velocidade e comprimento das ondas que formam o feixe.

Instruções

Lasers de alta inensidade transportam muitos fótons (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)
  1. Multiplique a velocidade da luz, que é 3 x 10^8 metros por segundo, por 6,63 x 10^-34, que é a proporção entre a energia de um fóton e a frequência do feixe: (3 x 10^8) x (6,63 x 10^-34) = 1.=,989 x 10^-25.

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  2. Divida essa resposta pelo comprimento de onda do feixe. Continuando com o exemplo, suponha um feixe cujo comprimento de onda seja de 700 x 10^-9 metros. A divisão resulta em (1,989 x 10^-25) / (700 x 10^-9) = 2,841 x 10^-19.

  3. Divida a potência do feixe, medida em watts ou joules por segundo, por essa resposta. Se, por exemplo, o laser funciona em 160 W: 160 / (2,841 x 10^-19) = 5,6318 x 10^20. Esse é o número de fótons que o feixe emite a cada segundo.

  4. Multiplique essa taxa de emissão por determinado período de tempo no qual o laser esteve funcionando. Durante 15 segundos, por exemplo, (5,6318 x 10^20) x 15 = 8.45 x 10^21 fótons foram emitidos pelo laser.

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Referências

Recursos

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