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光強度と光子の数には、どのような関係があるのでしょうか?

A 回答 (2件)

ANo.1さんの振動数は10^(-14)でなく、10^14の間違いですね。


したがってHe-Neレーザ1mWの光子数は3.18452×10^15 [個/秒]となるはずです。

光強度をP [W:ワット]、光の波長をλ[μm:マイクロメートル]とすれば、1秒間に飛んでくる光子数 N は

N = 5.03403×10^18×P×λ [個/秒]

になりますね。1mWの強度なら、P=0.001 [W]、He^Neレーザなら、λ=0.6328 [μm]なので、上の結果になるはずです。

ちなみに、ちゃんと書くと
N = Pλ/(hc)
です。
P:光出力[W]、λ:波長[m]、h:プランク定数=6.62620×10^(-34) [J・s]、c:光速=2.99792458×10^8 [m/s]
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He-Neレーザの場合を調べます。

レーザー光強度を仮にP=1000μW(=10^(-3)W)、この場合光子は毎秒n個放出されているとします。
He-Neレーザの波長はλ=632.8nm=632.8×10^(-9)m。振動数はν=c/λ=299792458/(632.8×10^(-9))=4.74×10^(-14)Hz。またプランク定数はh=6.63×10^(-34)Js。そうすると光子の数はn=P/hνより318×10^(41)個/sとなりますが。。。(←検算要)
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