光具有波粒二象性,光子能量E=hν,其中频率ν表征波的特征,在爱因斯坦提出光子说之后,法国物理学家德布罗意提出了光子动量

光具有波粒二象性,光子能量E=hν,其中频率ν表征波的特征,在爱因斯坦提出光子说之后,法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长λ的关系是p=h/λ,若某激光管以Pw=60W的功率发射波长λ=6.63×10-7m的光,试根据上述理论计算:
(1)该管在1min内发射多少个光子?(普朗克常量h=6.63×10-34J•s)
(2)若光束全部被某黑体表面吸收,那么该黑体表面所受到光束对它的作用力为多大?
沈思青 1年前 已收到1个回答 举报

sdttawkrgesg 幼苗

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解题思路:(1)根据E=h
c
λ
求出每个光子的能量,从而根据Pwt=nE该管在1min内发射的光子数.
(2)根据动量定理求出黑体表面所受到光束对它的作用力.

(1)激光管在1min内发射光子的个数为
n=
Pwt
h
c
λ=
Pwtλ
hc=
60×6.63×10−7×60
6.63×10−34×3×108=1.2×1022个.
(2)在时间△t=1min内黑体获得总冲量为F•△t,由动量定理得,F•△t=np
即:F=
np
△t=
nh
λ△t=
1.20×1022×6.63×10−34
6.63×10−7×60=2×10−7N.
答:(1)该管在1min内发射1.2×1022个光子.
(2)若光束全部被某黑体表面吸收,那么该黑体表面所受到光束对它的作用力为2×10-7N.

点评:
本题考点: 动量定理;光子.

考点点评: 本题考查了的光子能量和动量定理的基本运用,难度不大,需加强训练.

1年前

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