Laser

Spørgsmål fra cd, Egå


Kære cd,

Når en laser udsender en stråle af fotoner, virker den faktisk som en raket, og vi kan let regne ud, hvor stor en kraft, der virker på laseren. Vi bruger, at for en foton er energien E=hc/λ og impulsen p= h/λ, hvor h er Planck’s konstant: h=6.6 10-34Js og λ er laserlysets bølgelængde. Nu skal vi også bruge Newtons anden lov, der siger, at kraften på et legeme er impulsændringen per sec. Impulsændringen per sec for vores laser er impulsen af en foton gange antallet af udsendte fotoner per sec.

Lad os nu se på en typisk laserpointer: Den udsender rødt lys med bølgelængde λ=630 nm og en effekt på 1 mW. Med disse informationer kan du regne ud (prøv!!), at laseren udsender 3.2 1015 fotoner per sec, og at de medfører en kraft på laseren på 3.3 10-12 N.

Sammenligner vi nu med tyngdekraften på en typisk laserpointer, der vejer 0.1 kg, får vi mg=0.98 N. For at modvirke denne tyngdekraft skal laserpointeren altså udsende en stråle, der er 3 1011 gange større end 1 mW, eller 3 108 W. Dette svarer til mere end en tredjedel af output fra Studstrupværket, der producerer 700MW.

 

Med venlig hilsen,

Helge Knudsen

Lektor Lic. Scient