Calcolatore del flusso di fotoni dalla luminosità

Inserisca la potenza in watt e la lunghezza d’onda in metri. Il calcolo ricava prima l’energia del singolo fotone dalla costante di Planck, dalla velocità della luce e dalla lunghezza d’onda, quindi divide la potenza per tale energia. È utile in astronomia, spettroscopia, laser, collegamenti ottici e progettazione dei rivelatori.

Converta la potenza monocromatica in un tasso di fotoni

La potenza esprime energia trasferita nell’unità di tempo: un watt equivale a un joule al secondo. Il tasso di fotoni indica invece quante particelle trasportano quell’energia ogni secondo. Nella radiazione monocromatica tutti i fotoni hanno la stessa energia. Il calcolatore applica E = h c / lambda, dove h è la costante esatta di Planck, c la velocità esatta della luce nel vuoto e lambda la lunghezza d’onda in metri. Poi calcola N = P / E, equivalente a N = P lambda / (h c). Il risultato è in fotoni al secondo. A parità di potenza, una lunghezza d’onda maggiore corrisponde a più fotoni, poiché ciascuno porta meno energia. Il valore è ideale e riferito al punto della potenza inserita; non include attenuazione, geometria, assorbimento, larghezza spettrale o risposta del rivelatore.

Prepari valori coerenti di potenza e lunghezza d’onda

Inserisca la potenza in watt, convertendo prima i milliwatt dividendoli per mille e i microwatt per un milione. La potenza può essere zero e produrre un tasso nullo, ma non può essere negativa. La lunghezza d’onda deve essere espressa in metri ed essere strettamente positiva: 500 nanometri, per esempio, equivalgono a 5e-7 metri. La notazione scientifica è pratica per le piccole grandezze ottiche. Sono rifiutati valori mancanti, testo, infiniti, potenza negativa e lunghezza d’onda nulla o negativa. La sorgente deve essere rappresentabile con una sola lunghezza d’onda. Per una sorgente a banda larga, un valore centrale offre soltanto una stima; un totale rigoroso richiede l’integrazione della potenza spettrale divisa per l’energia del fotone lungo l’intero spettro.

Interpreti il tasso nell’osservazione o nello strumento

Il risultato si riferisce al punto in cui è definita la potenza. La potenza alla sorgente produce il tasso emesso; una misura dopo un filtro, una fibra o un telescopio descrive il tasso in quel punto. Non lo consideri automaticamente un tasso di conteggio. La trasmissione riduce i fotoni che arrivano al sensore e l’efficienza quantica stabilisce quale frazione genera eventi misurabili. Per stimare i conteggi, moltiplichi il risultato per la frazione geometrica raccolta, i fattori di trasmissione e l’efficienza del rivelatore alla lunghezza d’onda scelta. Nelle sorgenti impulsate, la potenza media fornisce un tasso medio; per i fotoni per impulso divida l’energia dell’impulso per quella del fotone. Conservi ingressi ed efficienze con il risultato. L’implementazione non usa rete, orologio, casualità o stato. Ogni richiesta API costa $0.002.