问题 问答题

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?

答案

(1)激光管在1min内发射光子的个数为

n=

Pwt
h
c
λ
=
Pw
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.

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