激光器发光功率为P,所发射的一束水平平行光束在空气中的波长为λ,光束的横截面积为S,垂直射到放在光滑水平面上的理想黑色物体的竖直表面上,光被完全吸收,光束的照射时间为t,物体的质量为m,光子的动量p=hλ,空气中光速为c,求:
(1)物体在t时间内接受到的光子数目;
(2)物体在光照射时产生的光压(光子作用力产生的压强);
(3)物体获得的速率和增加的内能。
p
=
h
λ
【考点】光子的动量.
【答案】(1)物体在t时间内接受到的光子数目为;
(2)物体在光照射时产生的光压为;
(3)物体获得的速率为,增加的内能为。
P
λt
hc
(2)物体在光照射时产生的光压为
P
c
S
(3)物体获得的速率为
P
t
mc
P
t
-
P
2
t
2
2
m
c
2
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:82引用:2难度:0.7
相似题
-
1.已知某单色光的波长为λ,在真空中光速为c,普朗克常量为h,则电磁辐射的能量子ε的值为( )
发布:2024/12/5 10:0:2组卷:302引用:14难度:0.9 -
2.一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。普朗克常量为h=6.63×10-34J•s。R约为( )
发布:2024/12/4 19:30:1组卷:1697引用:8难度:0.6 -
3.我国正进行太阳帆推进器研究,宇宙飞船上携带面积很大反射率极高的太阳帆。太阳帆推进器利用太阳光作用在太阳帆的压力提供动力,加速航天器。已知真空中光速为c,光子的频率ν,普朗克常量h,太阳帆面积为S,单位时间内垂直照射到太阳帆单位面积上的太阳光能为E,宇宙飞船的质量为M,所有光子照射到太阳帆上后全部被等速率反射。
(1)求单位时间内作用在太阳帆上的光子个数N;
(2)假设未打开太阳帆前宇宙飞船做匀速直线运动,太阳帆打开后,太阳光垂直照射,求宇宙飞船的加速度大小a;
(3)若太阳在“核燃烧”的过程中每秒钟质量减少Δm,假设能量均以光子形式不断向外辐射。请你利用题目所给数据,说明如何估测宇宙飞船到太阳的距离l。发布:2024/12/13 19:0:1组卷:288引用:3难度:0.4