Certo laser de fluoreto de criptônio gera pulsos longos de 15 ns , e cada pulso contém 550 mJ de energia. (a) Calcule o pico instantâneo da potência de saída do laser. (b) Se até 100 pulsos podem ser gerados por segundo, calcule a potência média máxima na saída do laser.

Passo 1

O enunciado nos dá um laser de fluoreto de criptônio que emite pulsos de duração \,15\text{ ns} e energia por pulso de \,550\text{ mJ}. Pede-se (a) a potência de pico instantâneo de saída e (b) a potência média máxima quando são gerados até 100 pulsos por segundo. Para isso usaremos as definições:
Potência de pico:
P_{\text{pico}} = \frac{E_{\text{pulso}}}{\Delta t}
Potência média:
P_{\text{média}} = E_{\text{pulso}}\times fé

Passo 2

Primeiro convertemos as unidades:
550\text{ mJ} = 0,55\text{ J}, \qquad 15\text{ ns} = 15\times10^{-9}\text{ s}.
Substituindo em P_{\text{pico}} = E_{\text{pulso}}/\Delta t:

Passo 3

P_{\text{pico}} = \frac{0,55\text{ J}}{15\times10^{-9}\text{ s}} = \frac{0,55}{15}\times10^{9}\text{ W} \approx 3{,}67\times10^{7}\text{ W} \approx 3{,}7\times10^{7}\text{ W}.

Passo 4

Agora calculamos a potência média para f=100\text{ Hz}:
P_{\text{média}} = E_{\text{pulso}}\times f = 0,55\text{ J}\times100\text{ s}^{-1} = 55\text{ W}.é

Resposta

(a) P_{\text{pico}}\approx3,7\times10^{7}\text{ W}.
(b) P_{\text{média}}_{\max}=55\text{ W}.

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