سوال ۱۹ — سؤال ۱۹ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — دی ۱۴۰۴

$P = \dfrac{E}{t} = \dfrac{nhf}{t} \Rightarrow 10^{-2} = \dfrac{2\times10^{18}\times6.6\times10^{-34}\times5\times10^{14}}{t}$

$t = \dfrac{10\times10^{-2}\times6.6}{10^{-2}} = 66\ \mathrm{s}$

توان یعنی انرژی تقسیم بر زمان. انرژی کل نوری که لیزر گسیل می‌کند، برابر تعداد فوتون‌ها ضرب در انرژی هر فوتون ($hf$) است:

$$P = \frac{E}{t} = \frac{n\,hf}{t}$$

توان را به وات می‌بریم: $P = 10\ \mathrm{mW} = 10^{-2}\ \mathrm{W}$.

انرژی هر فوتون:

$$hf = 6.6\times10^{-34} \times 5\times10^{14} = 3.3\times10^{-19}\ \mathrm{J}$$

انرژی کل $2\times10^{18}$ فوتون:

$$E = n\,hf = 2\times10^{18} \times 3.3\times10^{-19} = 0.66\ \mathrm{J}$$

زمان لازم:

$$t = \frac{E}{P} = \frac{0.66}{10^{-2}} = 66\ \mathrm{s}$$