自由电子激光器原理如图,自由电子经电场加速后,从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域,相邻两磁铁相互紧靠且极性相反.电子在磁场力作用下 “扭动”着前进,每“扭动”一次就会发出一个光子(不计电子发出光子后能量损失),两端的反射镜使光子来回反射,最后从透光的一端发射出激光.

(1)若激光器发射激光的功率为
P=6.63×10
9W,频率为
ν=10
16Hz,试求该激光器每秒发出的光子数(普朗克常量
h=6.63×10
-34J•s);
(2)若加速电压
U=1.8×10
4V,电子质量
m=9.0×10
-31kg,电子电量
e=1.6×10
-19C,每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场,磁感应强度
B=9.0×10
-4T,每个磁极左右宽
l1=0.30m,垂直纸面方向长
l2=1.0m.当电子从正中央垂直磁场方向射入时,电子可通过几对磁极?