物理の問題です。教えてください！ 波長λ=784nmで発振しているレーザー光のスペクトル線幅は周波数

物理の問題です。教えてください！

波長λ=784nmで発振しているレーザー光のスペクトル線幅は周波数で表すとf=6×10^9であった。このスペクトル線幅は、波長で表すとおおよそ何pmに相当するか？ 光速をc=3×10^8m/s とする。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/12/18 20:19

線幅は周波数差、又は波長差で表します。

波長ではあらわしません。

Δλ≒λ×Δf/f=λΔf/(c/λ)≒10pm(有効数字ー桁)

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2019/12/17 20:03

＞波長λ=784nmで発振しているレーザー光

この振動数は
　f0 = c/λ = 3 * 10^8 [m/s] / {784 * 10^(-9) [m]} = 3.82653 * 10^14 [s^(-1)] = 3.82653 * 10^14 [Hz]
であることは分かりますよね？

「スペクトル線幅は周波数で表すと f= 6×10^9 [Hz]」とは、この振動数が
　3.82653 * 10^14 ± 3 * 10^9 [Hz]
ということを意味します。
つまり「変動幅」が ± 3 * 10^9 [Hz] の範囲なので、合わせて「6 * 10^9 [Hz]」ということです。

この「周波数で表したスペクトル線幅」の「レーザー光の周波数」に対する割合は
　f/f0 = (6 * 10^9 [Hz] )/(3.82653 * 10^14 [Hz] ) ≒ 1.568 * 10^(-5)
ということになります。

「波長で表したスペクトル線幅」は、「レーザー光の波長」に対して同じ割合であるはずなので、
　λ * (f/f0) = 784 * 10^(-9) [m] * 1.568 * 10^(-5) ≒ 12.3 * 10^(-12) [m] = 12.3 [pm]

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2019/12/17 19:07

> スペクトル線幅は周波数で表すとf=

この単位は何でしょうか？

> 波長で表すとおおよそ何pmに相当するか？
[pm]と言う長さの単位は「ピコメートル」です。
その単位で表せばよいです。