Physik9: Die Zahl der Photonen berechnen wenn die Leistung und Farbe gegeben ist
Robert Plötz
https://www.youtube.com/watch?v=4TGLJX-7d4A

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 ein Laserpointer sendet Photonen aus eine Energie von 2,30 elektronenvt ist gegeben und eine Leistung die wollen zuerst die Farbe des Lichts wissen und
0:11 dann schaue ich hier nach diese 2,3 elektronenvt hier ist das Elektronen Volt 2,30 ist hier also da ist die Farbe Grün a Antwort grün fertig
0:23 abgelesen dann B rechne die photonenergie in Schul um wenn dann nicht stehen würde rechne dann könnte ich es einfach ablesen weil hier
0:33 oben sind die Joule also hätte ich hier 3,69 x 10-1 Joule aber es steht da rechne und deswegen muss ich bei der B rechnen also die Energie ist
0:45 2,30 elektronenvt die Zahl die 2,30 die muss ich multiplizieren mit 1,6 x 10 h-19 und dann bekomme ich jou raus und
0:57 dann habe ich die Energie von da kommen auch wirklich diese 3,69 aber dann mal 10 hoch -19 Joule kommen
1:07 raus und also immer wenn man von elektronenwolt auf Joule umrechnet braucht man diesen Faktor und dieser Faktor ist normalerweise gegeben den
1:16 lernt man nicht auswendig das ist die Ladung eines Elektrons die ist eben 1,6 x 10 hoch-19 Coulon oder amperesekunde diese Zahl ist irgendwo in der Angabe
1:27 beim Test gegeben und die setzt man da ein und fertig gut weiter geht's die wollen jetzt hier sind wir Ermittler die Anzahl der Photonen pro Sekunde und
1:39 jetzt machen wir so ein bisschen sauber jetzt schauen mal was ist gegeben was ist gesucht also gegeben war ja die Leistung und das ist ein P und das war
1:48 1,0 Milliwatt und jetzt gleich umrechnen in ordentliche Einheiten das ist 10- 3 Watt also einus Watt dann ist gegeben diese eine Sekunde also T = 1 1,0
2:03 Sekunden ungefähr und dann ist gegeben ähm e von einem Photon ja das ist nur ein Photon Photon das waren diese 3,69 3,69 x 10
2:19 h-19 jou gut und gesucht ist jetzt so eine Zahl Zahl Fragezeichen meistens gibt man so zahlen mit n an n für natürlich Zahl 17 18 19 wie viel
2:31 Photonen sind es denn und wir suchen jetzt mal nicht die Energie eines Photons sondern e ja von dem Laserpointer
2:39 Laser Pointer in einer Sekunde und wichtig ist da gibt's eine Formel die Leistung ist die Arbeit pro Zeit und Arbeit und Energie sind ja eququivalent
2:51 also kann beides verwenden also diese Formel wenn ich benutze dann habe ich ja gegeben also die Leistung und die und dann kann ich jetzt die Arbeit die
3:02 von dem Laserpointer verrichtet wird in Schul ausrechnen und diese Arbeit entspricht dann der Energie die der laserpo in eine Sekunde rausbläst also
3:10 nicht die Energie von einem Photon das ist was anderes Energie die insgesamt von 17 18 19 keine Ahnung wie viel Photonen rausgegeben werden also die
3:19 also Strategie ist ich habe Leistung gegeben Zeit gegeben und dann nehme ich die Formel und löse auf also los geht bisschen hier so bisschen weg machen und
3:28 dann hier mal machen dann habe ich hier die Arbeit ist die Leistung mal die Zeit also das ist jetzt hier die 1,0 mal 10-3 Watt mal der einen Sekunde und dann
3:41 habe ich hier eben 1us Joule ne 1,0 x 10- 3 Joule also das ist die Arbeit die das Ding verrichtet entspricht dann der
3:54 Energie und ein Photon schrei ich jetzt hier dam nicht Energie so Energie alles ja Energie Laser Laser und die Energie von einem Photon ja die war dieses
4:09 3,6 9 x 10-1 Joule also insgesamt brauche ich so viele Joule und ein Photon hat diese Joule na ja das ist jetzt Mel
4:18 komplizierte Aufgaben aber angenommen angenommen wir bräuchten insgesamt 100 Joule und ein Photon hätte 2 jou dann würden wir halt 100 divier durch 2
4:27 machen K 50 raus dann wüssten wir wir bräuchten 50 Photonen damit diese zwei schulphotonen 100 Schul ergeben sind es aber nicht sondern sind diese
4:38 komplizierten zahlen aber diese Division ist die gleiche ich mache jetzt einfach also n gleich die 1,0 x 10
4:47 hoch-3 jou durch die 3,69 x 10 hoch- 19 jou also wie viel brauche ich was hat ein Photon und die jou kzen sich eine Zahl kommt raus und
5:01 die ist groß also nicht 17 oder 18 sondern da kommt raus 2,7 x 10 15 2,7 x 10 hoch 15 das ist so die Zahl der Photonen also 10 hooch 6 wä eine Million
5:14 10 ho 9 werde Milliarde und bei 10 noch 15 hört alles auf es sind einfach viele viele viele Photonen in einer Sekunde genau und das war die Aufgabe