Найден универсальный метод измерения мощности света

Сотрудники Национального института стандартов и технологий США представили новый «элегантный» метод определения оптической мощности. Статья об этом была опубликована в журнале Metrologia.

Обычно, чтобы измерить оптическую мощность, ученые направляют лазер на детектор с специальным покрытием и измеряют изменение его температуры. Затем исследователи определяют электрическую мощность, необходимую для получения эквивалентного количества тепла. Но новая работа сотрудников Национального института стандартов и технологий предлагает еще один метод определения этой величины, который, в отличие от традиционного, проще, быстрее, дешевле и не требует использовать громоздкой установки.

Этот новый способ основан на работе Джеймса Клерка Максвелла 1862 года, показывающей, что сила, действующая на свет, пропорциональна его мощности, деленной на скорость света. Ученые разработали методику, которая измеряет силу потока фотонов от лазера, направленного на зеркало.

Полученный результат в миллиграммах или микроньютонах можно сразу же перевести в ватт — основную единицу мощности в СИ. Этот подход особенно полезен при использовании мощных лазеров, применяемых в производстве и в военных целях.

Также ученые предложили новые определения ватта и ньютона. Согласно их работе, один ватт оптической мощности — это та мощность, которая при нормальном отражении от совершенного зеркала создает силу, величина которой (в ньютонах) равна два делить на скорость света. Один ньютон — это сила, возникающая, когда поток фотонов с оптической мощностью (в ваттах), равной по величине скорости света, деленной на два, нормально отражается от идеального зеркала.