光具有粒波二象性,光子的能量ε=hν,其中频率ν表示波的特征,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。若某激光管以Pw
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光具有粒波二象性,光子的能量ε=hν,其中频率ν表示波的特征,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。若某激光管以Pw
题型:同步题
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光具有粒波二象性,光子的能量ε=hν,其中频率ν表示波的特征,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
。
若某激光管以P
w
=60 W的功率发射波长λ=663 nm的光束,试根据上述理论计算:
(1)该管在1s内发射出多少个光子?
(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F为多大?
答案
解:(1)设在时间△t内发射出的光子数为n,光子频率为ν,每个光子的能量ε=hν
所以
而
解得n
个
(2)在时间△t内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收,光子的末动量变为零,据题中信息可知,n个光子的总动量为
根据动量定理有F·△t=P
总
则
又根据牛顿第三定律,光子束对黑体表面的作用力:F"=-F=-2×10
-7
N
举一反三
光子有能量,也有动量,动量p=h/λ,它也遵守有关动量的规律。如图所示,真空中,有一装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO"在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片(反射光子)。当用平行白光垂直照射这两个圆面时,关于装置开始转动情况(俯视)的下列说法中正确的是( )
A.顺时针方向转动
B.逆时针方向转动
C.都有可能
D.不会转动
题型:同步题
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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=2.7×10
3
kg/m
3
,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/s
2
)
题型:同步题
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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
题型:不详
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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( )
A.hcλ
B.
hλ
c
C.
h
λ
D.
hc
λ
题型:昌平区二模
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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
题型:不详
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