Um laser usado para corrigir retinas descoladas emite luz com comprimento de onda igual a 652 nm através de pulsos que duram 20,0 ms. A potência média durante cada pulso é igual a 0,600 W.
Quantos fótons são emitidos em cada pulso?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um laser emite luz com comprimento de onda λ = 652 nm em pulsos de duração Δt = 20,0 ms e potência média P = 0,600 W. A gente quer saber quantos fótons saem em cada pulso.
Conteúdo envolvido: física quântica (energia de fóton) e conceitos de potência e energia. Vamos precisar da relação:
  1. Energia total do pulso .
  2. Energia de cada fóton ó.
  3. Número de fótons ó.

Passo 2

Primeiro, calculamos a energia total liberada no pulso usando Etotal = P ,De.
– Converte Δt para segundos:

– Então
Aqui entendemos que potência (W) é joule por segundo, então multiplicar por segundos dá joules.

Passo 3

Agora queremos a energia de um único fóton usando
Efóton = h,clambda, ó
onde
Efóton = (6,626times10^-34)(3,00times10^8)652times10^-9 approx 1,9878times10^-256,52times10^-7 approx 3,05times10^-19 J (constante de Planck),
(velocidade da luz),

Substituindo:
ó
Isso mostra que cada fóton carrega uma energia muito pequena.

Passo 4

Por fim, o número de fótons é
N = EtotalEfóton = 0,0120 J3,05times10^-19 J approx 3,94times10^16 ó
Ou seja, a gente divide a energia total do pulso pela energia de um fóton.

Resposta

O pulso emite aproximadamente fótons.

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