光強度と光子の数

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？

No.2 回答者： inara 回答日時： 2007/01/29 21:00

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]

No.1 回答者： connykelly 回答日時： 2007/01/29 20:07

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）