Come si calcola il numero di fotoni?

Calcolate l'energia di un fotone, quindi utilizzate l'energia totale per calcolare il numero di fotoni.

Poi

Numero di fotoni = #"Total energy"/"Energy of one photon"#

Pochi istruttori renderanno la domanda così semplice. Invece, potrebbero mascherarlo come segue.

ESEMPIO

Un puntatore laser comune produce 1.0 mW a una lunghezza d'onda di 670 nm. Calcola il numero di fotoni prodotti per millisecondo.

Soluzione

Passo 1. Calcola l'energia di un fotone.

#E = (hc)/λ = (6.626 × 10^34"J·s" × 2.998 × 10^8"m·s"^-1)/(670 × 10^-9"m") = 2.965 × 10^-19 "J"#

(3 figure significative + 1 cifra di guardia)

Passo 2. Calcola l'energia totale al secondo.

Energia totale = #1.0 × 10^-3"W" × (1"J·s"^-1)/(1"W") = 1.0 × 10^-3 "J·s"^-1#

Passo 3. Calcola il numero di fotoni per millisecondo.

Numero di fotoni =

#"Total energy"/"Energy of one photon" = 1.0 × 10^-3 "J·s"^-1 × (1"photon")/( 2.965 × 10^-19"J") ×#

#(1"s")/(1000"ms") = 3.4 × 10^12 "photons/ms"#