Fysikopgaver om laser, elbil, lys og mekanik

En laser, der bruges ved kirurgiske indgreb, virker som en kniv, når laserstrålens energi absorberes af vævet og får det til at fordampe. Laseren udsender fotoner med bølgelængden 10,6 ?m.

Beregn energien af hver af de udsendte fotoner.

E?=h*c? = 6,6261*10-34 J*s * 3,0*108ms10,6*10-6 m = 1,88*10-20 J

Laserstrålen afsætter energi i vævet med effekten 60 W. Laserstrålen har en diameter på 0,40 mm., og den flyttes hen over vævet med farten 2,0 cm/s. Ved legemstemperatur skal vævet tilføres 2,4 kJ pr. gram for at fordampe. Vævets densitet er 0,95 g/cm3.

Beregn, hvor dybt laserstrålen skærer i vævet. Gør herunder rede for de relevante antagelser.

Volumen: V = L * B * D * t ? V = 0,04 cm * 2 cms * D * t = 0.08 cm2s * D * t

Masse: m = (0,95 gcm3) * V * t ? m = 0,95 gcm3* 0.08 cm2s * D * t = 0.076 gcm*s * D * t

Energi: E = 2,4*103 Jg * m ? E = 2,4*103 Jg * 0.076 gcm*s * D * t = 182,4 Jcm*s * D * t

Effekt: P = Et ? 60 Js = Et ?60 Js = 182,4 Jcm*s * D * tt