Lidschluss-Reflex beim Laserpointer
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The following quantities appear in the problem:
Zeit \(t\) / Arbeit \(W\) / Energie \(E\) / Leistung \(P, \Phi\) / Geschwindigkeit \(v\) / Fläche \(A\) / Frequenz \(f\) / Anzahl \(N\) / Wellenlänge \(\lambda\) / Strahlungsintensität \(I\) /
The following formulas must be used to solve the exercise:
\(P = \dfrac{E}{t} = \dfrac{W}{t} = \dfrac{Q}{t} \quad \) \(E=hf \quad \) \(I = \dfrac{P}{A} \quad \) \(E = N \cdot E_1 \quad \) \(c = \lambda \cdot f \quad \)
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Exercise:
Ein Laserpoer der Klasse darf maximal PO abgeben damit der Lidschluss-Reflex enquoteBlinzeln ausreicht um das Auge vor Schäden zu bewahren. Treffen nämlich mehr als NO der Photonen aus einem roten Laser lamO auf das Auge dann herlassen sie Verbrennungen auf der Retina ein sogenanntes Skotom. Wie lange rechnet man also dass es dauert bis das Auge aufgrund dieses Reflexes geschlossen ist?
Solution:
Geg P PO P N NO N lambda lamO lam GesZeitdauertsis Ein einzelnes Photon mit der Frequenz f fracclambda fracncclam f trägt E_ hf h fracclambda nch f Ee EeeV Energie. NO davon bringen total E N E_ N frachclambda N fracnch ncclam E auf die Retina im Auge. Es wird also von t fracEP fracfrachcNlambdaP frachcNlambda P fracnch ncc Nlam P t approx tS tP ausgegangen. t frachcNlambda P tS tP
Ein Laserpoer der Klasse darf maximal PO abgeben damit der Lidschluss-Reflex enquoteBlinzeln ausreicht um das Auge vor Schäden zu bewahren. Treffen nämlich mehr als NO der Photonen aus einem roten Laser lamO auf das Auge dann herlassen sie Verbrennungen auf der Retina ein sogenanntes Skotom. Wie lange rechnet man also dass es dauert bis das Auge aufgrund dieses Reflexes geschlossen ist?
Solution:
Geg P PO P N NO N lambda lamO lam GesZeitdauertsis Ein einzelnes Photon mit der Frequenz f fracclambda fracncclam f trägt E_ hf h fracclambda nch f Ee EeeV Energie. NO davon bringen total E N E_ N frachclambda N fracnch ncclam E auf die Retina im Auge. Es wird also von t fracEP fracfrachcNlambdaP frachcNlambda P fracnch ncc Nlam P t approx tS tP ausgegangen. t frachcNlambda P tS tP