已知由激光器发出的一细束功率为P=0.15 kW的激光束，竖直向上照射在一个固态铝球的下部，使其恰好能在空中悬浮。已知铝的密度为ρ=2.7×103kg/m3，设
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| 已知由激光器发出的一细束功率为P=0.15 kW的激光束，竖直向上照射在一个固态铝球的下部，使其恰好能在空中悬浮。已知铝的密度为ρ=2.7×103kg/m3，设激光束的光子全部被铝球吸收，求铝球的直径是多大？(计算时可取π=3，g=10 m/s2) |
答案
解：设每个激光光子的能量为E，动量为p，时间t内射到铝球上的光子数为n，激光束对铝球的作用力为F，铝球的直径为d
则有：Pt=nE，Ft=np，光子能量和动量间关系是E=pc
铝球的重力和F平衡，因此F=G=mg=pVg
解得d≈0.33 mm |
举一反三
人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的陈述中不符合科学规律或历史事实的是（ ）（本题单选）| A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 | | B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 | | C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 | | D．光具有波粒二象性 |
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| 已知某单色光的波长为λ，在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则该电磁波辐射的能量子的值为（ ） |
假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的再子自由电子发生碰撞后，电子向某一方向运动，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，散射后的光子跟原来相比（ ）| A．光子将从电子处获得能量，因而频率增大 | | B．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反 | | C．由于电子受到碰撞，散射光子的频率低于入射光子的频率 | | D．散射光子虽改变原来的运动方向，但频率不变 | 正、负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子．已知普朗克恒量为h，电子的质量为m，电荷量为e，电磁波在真空中传播速度为c，则生成的光子射人折射率为4/3的水中，其波长为（ ）| A．3h/4mc | B．h/mc
| C．9h/4mc
| D．9h/8mc
| 根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）| A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” | | B．光的波长越大，光子的能量越小 | | C．一束单色光的能量可以连续变化 | | D．只有光子数很多时，光才具有粒子性 |
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