Egy félvezető lézerceruza 650 nm hullámhosszú vörös fényt bocsát ki 1 mW teljesítménnyel. a) Mennyi egy kibocsátott fénykvantum energiája? b) Hány kvantum lép ki a ceruzából másodpercenként?

a, A fotonok, azaz fénykvantumok energiája csak a fény frekvenciájától függ. A képlet, amit használnod kell:

E = h*f, ahol h a Planck-állandó, f a frekvencia. Amit meg kell tenned a direkt behelyettesítéshez, az az, hogy át kell számítanod a hullámhosszt frekvenciára. Az összefüggés itt:

f = c/λ, ahol c a fény sebessége, λ pedig a hullámhossz. Mértékegységekre figyelj!

b, Itt már nem egy fotonod van, hanem fotonok hada. Ennek megfelelően az E = n*h*f képletet kell elővenni, ahol n a fotonok száma, h a Planck-állandó, f pedig a frekvencia.

Ha a fenti képletet leosztod h-val, akkor megkapod, hogy

E/h = n*f, ami megmutatja a másodpercenként kibocsátott fotonok számát. (Az n*f szorzat lesz a foton/másodperc, amit keresünk.)

Neked viszont teljesítményed van, de itt egyszerű a helyzet, P = E/t, amit tudni kell. Azaz E = P*t. Innen már csak behelyettesíteni és számolni kell.