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
, calcule: a potência em Watts?
A duração de um pulso de laser Nd:YAG típico é de 6 nanossegundos. Durante o pulso de laser, 2 mJ a
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:
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 =
J - 1 ns =
s
Então:
Passo 4
Agora que temos E e t nas unidades corretas, vamos aplicar a fórmula da potência:
Passo 5
Vamos fazer a divisão:
Simplificando:
Então:
Resposta
A potência do laser Nd:YAG é aproximadamente
Watts.