Fysik
Atomfælde
Hej kollegaer.
Har en opgave her, som jeg ikke kan se hvordan jeg skal komme i gang med. Kan ikke se, hvordan jeg skal komme frem til, hvor mange atomer fælden indeholder, på baggrund af de data vi får givet.
Opgave lyder:
En gruppe atomer kan fastholdes på et meget lille område (næsten punktformet) ved at belyse atomerne med laserlys. Det indkommende laserlys får atomerne til at udsende 1,0·10^6 fotoner med bølgelængden 780 nm hvert sekund.
En sensor med arealet 1,0 cm^2 måler effekten fra atomerne tl at være 1,6nW, når sensoren er placeret i en afstand af 25 cm fra det lille område med atomerne. Antag, at hvert atom udsender fotoner med lige stor sandsynlighed i alle retninger. Bestem, hvor mange atomer fælden indeholder.
Nogen, der kan give et hint til, hvordan denne skal løses ? Kan ikke se hvilken formel jeg skal bruge for at finde antal atomer på baggrund af de oplysninger.
På forhånd tak
Svar #2
28. oktober 2010 af chr42 (Slettet)
Som jeg forstår det, er det hvert atom, der hvert sekund udsender en million atomer med bølgelængden 780 nm. Bølgelængden svarer til en energi, så du kan bruge oplysningen til at beregne effekten fra et atom.
Sensoren måler kun en brøkdel af den udsendte effekt. Du kan udregne hvilken, ved hjælp af oplysningerne om geometrien (1 cm^2 ud af hele fladen i 25 cm afstand). Derudfra burde du så kunne beregne effekten udsendt fra fælden og omregne det til et antal atomer.
Svar #3
28. oktober 2010 af Argus (Slettet)
Du bør rimelig let kunne finde antallet af fotoner der i alt udsendes.
Men ja, jeg synes også at der mangler lidt information om sandsynligheden for at ét atom udsender en foton. Og det skal benyttes for at omregne antallet af fotoner til antal af atomer.
Svar #4
28. oktober 2010 af mathon
atomfældens effekt = ((1,6·10-9 W/cm2) · (4π·(25 cm)2) = 1,256637·10-5 W = 1,256637·10-5 J/s
Pfoton = ((h·c) / λ) / (1 s) = ((1,98645 Jm) / (780·10-9 m) / (1 s) = 2,54673·10-19 J/s
1,0·106 fotoners effekt = (1,0·106) · (2,54673·10-19 J/s) = 2,54673·10-13 J/s
plus
det fremførte i #3
Svar #5
28. oktober 2010 af Ritzy (Slettet)
Jamen den burde da ku løses uden at vide sandsynligheden på en eller anden måde ?
Skriv et svar til: Atomfælde
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.