Um laser Nd:YAG pulsado é encontrado em muitos laboratórios de físico-química.
A duração de um pulso de laser Nd:YAG típico é de 6 nanossegundos. Durante o pulso de laser, 2 mJ a 1,06 mu m, calcule: a potência em Watts?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um laser Nd:YAG que emite pulsos com duração de 6 nanossegundos. Durante cada pulso, ele libera uma energia de 2 mJ a um comprimento de onda de 1,06 μm. Nosso objetivo aqui é calcular qual é a potência desse laser, expressa em Watts. Para isso, vamos precisar entender o que é potência e como relacionar energia e tempo.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a definição de potência. Potência (P) é a quantidade de energia (E) que é transferida ou convertida por unidade de tempo (t). A fórmula básica para potência é:
P = Et
Aqui, E está em Joules (J) e t em segundos (s), então a potência (P) resultante estará em Watts (W), já que 1 Watt é igual a 1 Joule por segundo.

Passo 3

Agora, vamos converter as unidades que temos para o sistema internacional, para facilitar os cálculos. A energia dada é de 2 mJ (miliJoules) e o tempo é de 6 nanossegundos.
Sabemos que:
  • 1 mJ = 10^-3 J
  • 1 ns = 10^-9 s
Então:
E = 2 , mJ = 2 times 10^-3 , J
t = 6 , ns = 6 times 10^-9 , s

Passo 4

Agora que temos E e t nas unidades corretas, vamos aplicar a fórmula da potência:
P = Et = 2 times 10^-3 , J6 times 10^-9 , s

Passo 5

Vamos fazer a divisão:
P = 2 times 10^-36 times 10^-9 = 26 times 10^-310^-9
Simplificando:
26 = 13
10^-310^-9 = 10^6
Então:
P = 13 times 10^6 = 10^63 approx 3,33 times 10^5 , W

Resposta

A potência do laser Nd:YAG é aproximadamente 3,33 times 10^5 Watts.

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