Question

Lasers pulsados de altíssima potência estão sendo construídos na Europa. Esses lasers emitirão pulsos de luz verde, e cada pulso terá 1015 W de potência e duração de cerca de 30 . 10–15 s. Com base nessas informações, determine a) o comprimento de onda λ da luz desse laser; b) a energia E contida em um pulso; c) o intervalo de tempo Δt durante o qual uma lâmpada LED de 3W deveria ser mantida acesa, de forma a consumir uma energia igual à contida em cada pulso;d) o número N de fótons em cada pulso.Note e adote: Frequência da luz verde: f = 0,6 . 10^15 Hz Velocidade da luz = 3 . 10^8 m/s Energia do fóton = h f h = 6 . 10^–34 J s

Answer 1

a) Determinação do comprimento de onda λ.

V = λ f  ⇒  c = λ f

λ = c / f

λ = 3,0 . 10⁸ / 0,6 . 10¹⁵ (m)  

λ = 5,0 . 10⁻⁷ m



b) Energia de um pulso E:

E = Pot . Δt

E = 10¹⁵ . 30 . 10⁻¹⁵ (J)

E = 30J



c) Intervalo de tempo Δt de funcionamento da lâmpada de potência $Pot_{LED}$ . Δt = E

Δt = $\frac{E}{Pot_L_E_D} = \frac{30}{3} (s)$

Δt = 10s



d) Número de fótons N em cada pulso:

E = N . $E_{foton}$

E = N . h f

N = E / h f

N = 30 / 6 . 10⁻³⁴ . 0,6 . 10¹⁵ = 30 / 3,6 . 10⁻¹⁹

N ≈ 8,3 . 10¹⁹ fótons