Dos fotones son mejor que uno. ¿Alguna vez te has preguntado cómo calcular la absorción de dos fotones en un material? ¡No busques más! Con nuestra Calculadora de Absorción de Dos Fotones, podrás obtener cálculos precisos y rápidos para comprender mejor este fenómeno. ¡Sigue leyendo para descubrir más!

Calculadora de Absorción de Dos Fotones

Introduce la sección transversal de absorción de dos fotones en GM:

Introduce la potencia de la fuente láser en W:

Introduce la longitud de onda del haz en nm:

Introduce el FWHM del haz enfocado en μm:

Introduce el tiempo de exposición en s:

Calcular

Flujo de fotones en el centro del haz:

Número de excitaciones por molécula:

Calculadora de absorción de dos fotones

Continúa leyendo este artículo para conocer qué es la absorción de dos fotones (TPA, por sus siglas en inglés) y cómo calcular la tasa de excitación utilizando la ecuación de absorción de dos fotones. También encontrarás un ejemplo de cálculo de TPA.

La absorción de dos fotones (TPA) es un proceso en el que un átomo o una molécula absorben dos fotones simultáneamente. La energía de los dos fotones puede ser idéntica o diferente. Esta absorción resulta en la excitación del átomo o la molécula desde un estado de energía (generalmente el estado fundamental) a un estado de mayor energía a través de un estado virtual inducido (mostrado por la línea horizontal discontinua en la Figura 1).

Como se muestra en la Figura 1, la diferencia de energía entre los dos estados es igual a la suma de la energía de los dos fotones absorbidos.

Para calcular el número de excitaciones de dos fotones por molécula N, utilizaremos la fórmula:

N = δ × τ × ϕ

Donde:

• δ – Sección transversal de absorción de dos fotones (TPA) medida en GM.
• τ – Tiempo de exposición.
• ϕ – Flujo de fotones en el centro de un haz gaussiano.

¿Sabías que la sección transversal de absorción de dos fotones se expresa en unidades de GM en honor a Maria Goppert-Mayer?

Dado que la energía transportada por un fotón es hν, el número de fotones que atraviesan una unidad de área por unidad de tiempo (es decir, el flujo de fotones) está relacionado con la intensidad del haz I por la expresión:

La intensidad del haz láser con potencia P y radio de haz w puede describirse como:

Donde el radio del haz está relacionado con la anchura total a la mitad del máximo (FWHM) como se muestra en la Figura 2.

Beneficios y consejos prácticos

Calcular la absorción de dos fotones es crucial en campos como la investigación de novos materiales y la imagen de alta resolución de muestras biológicas. Utiliza nuestra calculadora para obtener valores precisos y mejorar tus investigaciones.

Preguntas Frecuentes

1. ¿Puede un electrón libre absorber un fotón?

No, un electrón libre no puede absorber ni emitir un fotón. Las condiciones de conservación de energía y momento no se cumplen en el proceso si el electrón está libre. Solo los electrones que están unidos a átomos pueden absorber fotones.

2. ¿Cómo se mide la sección transversal de absorción de dos fotones?

Algunas técnicas utilizadas para medir la sección transversal de absorción de dos fotones son: espectroscopía de fluorescencia excitada por dos fotones (TPEF), enfoque Z-scan, enfoque por sedimentación en masa y método de transmisión no lineal.

Conclusión

La absorción de dos fotones es un proceso fascinante que tiene múltiples aplicaciones en campos como la investigación científica y la microscopía de alta resolución. Utiliza nuestra calculadora para simplificar tus cálculos y mejorar la precisión de tus experimentos.