N2 gas laser 337 nm 3.83 mJ

N2 gas laser 337 nm 3.83 mJ

 

 

질소 기체 레이저는 파장이 337 nm이고 에너지가 3.83 mJ인 펄스를 가진다.

이 펄스가 가진 광자의 수는 몇 개인가?

 

 

A nitrogen gas laser pulse with a wavelength of 337 nm

contains 3.83 mJ of energy. How many photons does it contain?

 

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(1) 광자의 파장을 광자의 에너지로 바꾼다.

이때 에너지는 광자 1개의 에너지임에 주목.

 

(2) “펄스의 에너지 = 전체 광자가 가진 에너지” 이므로,

펄스의 에너지 / 광자 1개의 에너지 = 전체 광자의 개수

 

 

 

 

① E = hν = hc / λ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4964 )

 

= [(6.63×10^(-34) J•s) (2.998×10^8 m/s)] / [337 nm × (1 m / 10^9 nm)]

= (6.63×10^(-34)) (2.998×10^8) / (337 / 10^9)

= 5.898×10^(-19) J

---> 광자 1개의 에너지

= 5.898×10^(-19) J/개

 

 

 

② mJ을 J로 환산하면,

3.83 mJ × (1 J / 1000 mJ) = 0.00383 J

 

 

 

③ 0.00383 J × (1개 / 5.898×10^(-19) J)

= 6.49×10^15 개

 

또는

0.00383 J / (5.898×10^(-19) J/개)

= 6.49×10^15 개

 

 

 

답: 6.49×10^15 개

 

 

 

 

[참고] ②, ③ 계산할 때는

항상 환산 인자(단위 소거법) 기법을 생각할 것.

( 참고: 환산 인자 https://ywpop.tistory.com/3121 )

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/19270 ] 500 nm 복사선의 에너지 (kJ/mol)