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Enunciado

Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 38.1 - Ex. 8

O feixe produzido por um laser de argônio ( λ = 515   n m ) de 1,5 W tem um diâmetro d de 3,00   m m . O feixe é focalizado por um sistema de lentes com uma distância focal efetiva f l de 2,5   m m . O feixe focalizado incide em uma tela totalmente absorvente, onde forma uma figura de difração circular cujo disco central tem um raio R dado por 1,22 f l λ d . É possível demonstrar que 84 % da energia incidente está concentrada nesse disco central. Quantos fótons são absorvidos por segundo pela tela no disco central da figura de difração?

Passo 1

Os fótons emitidos pelo argônio serão proporcionais à potência da fonte é a energia de cada fóton da forma N = P E f ó t o n (ver exercícios 5,4,6,7).Como a energia emitida por cada fóton é quantizada nós temos E = h c λ , entretendo só 84   %   c h e g a   até esse disco circular, Logo:

N t o t a l = N . 84 % = P E f ó t o n 0,84 = P h c λ 0,84 = P λ 0,84 h c

Portanto os números de fótons que chegam de fato nessa figura de difração será:

N t o t a l = 1,5 W 0,84 515.10 - 9 m ( 6,63.10 - 34   J s ) ( 3.10 8 m s ) = 3,3.10 1 8 f ó t o n s s

Resposta

3,3.10 1 8 f ó t o n s s

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