質問: 光の単位変換(mw→photons/cm^2/s)について はじめまして。上記の件で質問させて頂きます。 暗室で青色のled(455nm)をターゲットの5cm上方から照射し、ターゲットとなる部分での光の強さを測定したいと思っています。 知人から借りた感度計?では強さが mwで表示されますがこれを photons/cm^2/s に変換できますでしょうか? ちなみに本日測定した値は1490mw でした。 そして逆に2.2x10^15 photons/cm^2/sがmwではどの値に相応するのか、申し訳ないですが教えて頂けませんでしょうか。 こちらの勉強不足ですいませんがよろしくお願い致します。
回答: こんにちは。 まず、結論から申し上げますが、 ご質問文の内容では、光の強さを面積当たり(cm^(-2))で表すことはできません。 放射された光をどれだけの面積で測定するのか、 そして、その面積部分に当たる光が、全方向に放射される光の総量の何%であるか という情報が必要になります。 とはいえ、書けるだけのことを書きます。 フォトン1個のエネルギー = e = hν = hc/λ ここで、 h = 6.63×10^(-34) [j・s] c = 3.00×10^8 [m/s] λ = 455×10^(-9) [m] なので、 e = 6.63×10^(-34) × 3.00×10^8 ÷ (455×10^(-9)) = 4.37×10^(-19) [j/photon] (= 4.37×10^(-19) [w・s/photon] 光の強さを i[w] と置けば、 i/(4.37×10^(-19)) = 1 [photon/s] i’[mw] と置けば、 i’/(4.37×10^(-16)) = 1 [photon/s] あるいは i’× 2.29×10^15 = 1 [photon/s] >>>強さが mwで表示されますがこれを photons/cm^2/s に変換できますでしょうか? 強さi’[mw]に 2.29×10^15 をかければ、photons/s になります。 >>>ちなみに本日測定した値は1490mw でした。 1490 に 2.29×10^15 をかければ、photons/s になります。 >>>そして逆に2.2x10^15 photons/cm^2/sがmwではどの値に相応するのか、 2.2×10^15 に 4.37×10^(-16)をかけて、面積[cm^2]で割れば出ます。 (ただし、効率100%、つまり、放射される光の100%が、その面積の中に入るとして) 以上、ご参考になりましたら。