Question

我國(guó)研究人員用發(fā)射功率為2.0×10⁵W的釔鋁石榴石激光器發(fā)出波長(zhǎng)為0.532μm的藍(lán)光在蠶卵上打出直徑為2μm的小孔.激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖.若每個(gè)光脈沖持續(xù)時(shí)間為1×10^-8s，激光器每秒發(fā)射100個(gè)光脈沖.求：

（1）每個(gè)光脈沖含光子數(shù)為多少？

（2）每個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)，蠶卵小孔上單位面積得到的光能是多少？

（3）若光脈沖在折射率為1.46的光導(dǎo)纖維的一個(gè)端面射入恰能發(fā)生全反射，則光在一個(gè)光脈沖的時(shí)間內(nèi)在光纖中傳播的距離是多長(zhǎng)？

Answer 1

(1)5.35×10²¹個(gè)  (2)6.37×10⁴ J/m²   (3)2.05 m

解析:

(1)每個(gè)光脈沖的能量為

J=2.0×10³ J

每個(gè)光子的能量

J=3.47×10^-19 J

每個(gè)光脈沖含光子數(shù)

=5.35×10²¹（個(gè)）

(2)每個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)小孔上單位面積得到的光能

J/m²=6.37×10¹⁴ J/m².

(3)光導(dǎo)纖維中的光速

m/s=2.05×10⁸ m/s.

在一個(gè)光脈沖的時(shí)間內(nèi)傳播距離

L=vt=2.05×10⁸×10^-8 m=2.05 m.