已知功率为100 W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c=3.0×108 m/s，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。假定所发出的可

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已知功率为100 W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c=3.0×10⁸ m/s，普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s。假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。

答案

解：一波长为λ的光子的能量为

设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为P，则

式中，k=5%是灯泡的发光效率
代入题给数据得n=1.4×10¹⁹个

举一反三

科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ"，则碰撞过程中（）A．能量守恒，动量守恒，且λ=λ"
B．能量不守恒，动量不守恒，且λ=λ"
C．能量守恒，动量守恒，且λ＜λ"
D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ"

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若一个光子的能量等于一个电子的静止能量，试问该光子的动量和波长是多少？在电磁波谱中它属于何种射线？

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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？

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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

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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)

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