Calculadora de absorción de dos fotones

La absorción de dos fotones es un proceso óptico no lineal en el que una molécula alcanza un estado excitado al absorber dos fotones en un intervalo muy breve. Cada fotón puede aportar aproximadamente la mitad de la energía necesaria para una transición convencional de un fotón. La probabilidad es extremadamente pequeña con iluminación ordinaria, por lo que los experimentos suelen usar láseres pulsados muy enfocados que generan una alta intensidad instantánea. Esta calculadora estima la tasa de eventos por molécula a partir de una sección eficaz de dos fotones publicada, la intensidad incidente y la longitud de onda. Las secciones eficaces de dos fotones suelen expresarse en unidades Göppert-Mayer. Un GM equivale a 10 elevado a menos 50 centímetros a la cuarta potencia multiplicados por segundos, por fotón y por molécula. La calculadora obtiene primero la energía de un fotón a partir de la constante de Planck, la velocidad de la luz y la longitud de onda. Al dividir la irradiancia en vatios por centímetro cuadrado entre esa energía, se obtiene el flujo de fotones. La tasa idealizada de absorción molecular es la sección eficaz en unidades base multiplicada por el cuadrado del flujo de fotones. Esta dependencia cuadrática es la característica práctica del proceso: duplicar la intensidad multiplica por cuatro la tasa prevista. El resultado representa una tasa idealizada para una molécula bajo un campo monocromático continuo y uniforme. Los experimentos reales con láser suelen indicar la potencia media, aunque la absorción responde a la intensidad máxima. Por tanto, en sistemas pulsados se necesitan la duración del pulso, la frecuencia de repetición, el perfil del haz, el área focal y la forma temporal para convertir la potencia media medida en la irradiancia instantánea pertinente. La concentración, el trayecto óptico, la orientación molecular, el disolvente, la agregación, la saturación, el fotoblanqueo y los procesos competidores del estado excitado también afectan a la señal global medida. Usa este valor para estimaciones de escala y comparaciones con hipótesis coherentes, no como sustituto de un modelo completo de propagación o fluorescencia. Confirma si el valor bibliográfico es una sección eficaz de acción, que incluye el rendimiento cuántico de fluorescencia, o una sección de absorción pura. Mantén coherentes la longitud de onda y las unidades, y documenta si la intensidad es máxima o media. Con flujos muy altos, el agotamiento del estado fundamental y la saturación pueden invalidar la ley cuadrática simple. Los cálculos de seguridad del laboratorio deben usar normas láser apropiadas y mediciones calibradas del haz, no solo esta estimación de tasa molecular.