632.8 नैनोमीटर तरंगदैर्घ्य का एकवर्णी प्रकाश एक हीलियम - नियॉन लेसर के द्वारा उत्पन्न किया जाता है । उत्सर्जित शक्ति 9.42 mW है ।
(a ) प्रकाश के किरण - पुंज में प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा तथा संवेग प्राप्त कीजिए ,
(b ) इस किरण - पुंज के द्वारा विकिरित किसी लक्ष्य पर औसतन कितने फोटॉन प्रति सेकण्ड पहुंचेंगे ? ( यह मान लीजिए कि किरण - पुंज कि अनुप्रस्थ काट एकसमान है , जो लक्ष्य के क्षेत्रफल से कम है , तथा
( c) एक हाइड्रोजन परमाणु को फोटॉन के बराबर संवेग प्राप्त करने के लिए कितनी तेज चाल से चलना होगा ?

Explanation

फोटॉन की तरंगदैर्घ्य, `lambda=632.8` नैनोमीटर `=632.8xx10^(-9)` मीटर , उत्सर्जित शक्ति , `P=9.42` मिलीवाट `=9.42xx10^(-3)` वाट |
(a) प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा , `E=(hc)/(lambda)=((6.63xx10^(-34))xx(3.0xx10^(8)))/(632.8xx10^(-9))`
`=3.14xx10^(-19)` जूल
प्रत्येक फोटॉन का संवेग , `p=(h)/(lambda)=(6.63xx10^(-34))/(632.8xxx10^(-9))`
`=1.05xx10^(-27) " किग्रा -मी-से"^(-1)` ।
(b) शक्ति, P=nE, जहाँ n लक्ष्य पर प्रति सेकण्ड औसतन आपतित फोटॉनों की संख्या है ।
`:. n = (P)/(E)=(9.42xx10^(-3))/(3.14xx10^(-19))`
`=3.0xx10^(16)` फोटॉन /सेकण्ड ।
(c) हाइड्रोजन परमाणु का द्रव्यमान , `m_(H)=1.67xx10^(-27)` किग्रा
यदि इसका वेग `v_(H)` है , तो संवेग, `m_(H)v_(H)`
`:. m_(H)v_(H)=p`
अथवा `v_(H)=(p)/(m_(H))=(1.05xx10^(-27))/(1.67xx10^(-27))`
= 0.63 मीटर /सेकण्ड ।