2) 4,6
3) 1,1
4) 6,9
Импульс фотона определяется соотношением p = h/λ, где h — постоянная Планка, а λ — длина волны излучения. Следовательно, импульс фотона обратно пропорционален длине волны: чем короче волна, тем больше импульс. Для двух лазеров отношение импульсов равно p1/p2 = λ2/λ1 = 700/300 ≈ 2,33, что при округлении соответствует значению 2,3.
Излучение с длиной волны 300 нм относится к ультрафиолетовому диапазону, тогда как 700 нм соответствует границе красной области видимого спектра. Фотоны ультрафиолетового излучения обладают не только большим импульсом, но и большей энергией, поскольку E = hc/λ. При этом интенсивность лазерного пучка не определяет импульс отдельного фотона: она характеризует суммарную энергию или число фотонов, проходящих через единицу площади за единицу времени.
| Сравниваемый параметр | Лазер λ1 = 300 нм | Лазер λ2 = 700 нм |
|---|---|---|
| Спектральный диапазон | Ультрафиолетовое излучение | Красная область видимого спектра |
| Длина волны | Меньшая | Большая |
| Частота ν = c/λ | Выше | Ниже |
| Энергия фотона E = hc/λ | Выше | Ниже |
| Импульс фотона p = h/λ | Выше | Ниже |
| Отношение импульсов | p1/p2 = 700/300 ≈ 2,3 | |
Импульс фотона имеет значение при анализе взаимодействия лазерного излучения с веществом, включая передачу импульса тканям и формирование светового давления. Однако в медицинских лазерных технологиях биологический эффект чаще определяется энергией фотонов, мощностью, плотностью энергии, длительностью импульса и оптическими свойствами ткани. Коротковолновое излучение обычно сильнее поглощается поверхностными структурами и обладает большей фотохимической активностью. Таким образом, при равных прочих условиях фотоны лазера с длиной волны 300 нм имеют импульс примерно в 2,3 раза больше.