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No.5
- 回答日時:
量子力学的なイメージとしては
①光は粒の集まり
②光の粒が持つエネルギーは波長で決まる。
③光の出力を変えると、単位時間あたりに放出される粒の数が変わる。
このイメージの問題は、光の粒は光が他と相互作用する最小単位という
意味なので、粒を小さな点状の粒子と捉えることはできないということ。
でもエネルギーの流れとしてのイメージなら、こんなもので十分。
また古典的にとらえるなら、粒のことは忘れて、電磁波として
とらえた方が簡単。出力が大きい=電磁波の振幅が大きい
で十分です。
No.4
- 回答日時:
・レーザー光の強度(intensity)という場合、普通はエネルギー束(energy flux)を指し、単位面積を単位時間に通過する光のエネルギーのことです。
単位は、W/m^2(W/cm^2を使う事が多い)。・レーザー光の出力(power)は、強度をビーム面積について積分した量。単位はW(ワット)。
出力には、2種類あって平均出力(average power)とパルスレーザーに使われる尖頭出力(peak power)があります。
・レーザー光のエネルギー(energy)という量は、パワーを時間積分した量であり、出力の意味で使うのはパルスレーザーに限られますが、その場合にはパルス幅を同時に使います。
・波長と関係があるのは、光子のエネルギー(photon energy)でプランク定数をhとして周波数をfとして(hν)。あるいは波長をλとして光速をcとすると(hc/λ)。単位はJ(ジュール)でもいいですが、よく使う単位はeV(電子ボルト)。
・レーザー光の強度(I)と光子(光量子と言っても良い)のエネルギー(hν)の関係は、光子の密度を(n)として。I=hν n c である事は、単位を見ればお分かりになるでしょう。これにビームの面積Aをかければ、出力Pになります(P=IA)。
・レーザーが同一波長であるが出力が違うときは、単位時間当たりに放出される光子の数が違います。
No.3
- 回答日時:
光のエネルギーは、波長に反比例(振動数に比例)し、光強度(振幅)に比例します。
> 一定の波長のレーザー光源で、エネルギーの強さを変更して出力できる
この場合は、光強度(振幅)を大きくすることになります。
No.2
- 回答日時:
「強さ」という言葉を「照度」(明るさ)と考えるか、「エネルギーの大きさ」と考えるかで変わります。
「エネルギーの大きさ」は「振動数」で決まりますから、逆数をとれば「波長」で決まります。「光量子」という観点で考えれば「光量子1個当たりのエネルギー」です。
「照度」と考えれば「振動数」ではなく「波の振幅」で決まります。「光量子」という観点で考えれば「光量子の個数」です。
通常「強さ」というと、その両方の積を表すことが多いかな?
「光量子」という観点で考えれば「光量子1個当たりのエネルギー × 光量子の個数」です。
どういう定義で、何を表すのかを考えて「ことば」を使う必要があります。
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