光子具有動(dòng)量,每個(gè)光子的動(dòng)量mv=h/λ式中h為普朗克常量,又為光子的波長(zhǎng)).當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),不論光被物體吸收還是被物體表面反射,光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變,因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力,稱為光壓.圖是列別捷夫設(shè)計(jì)的用來測(cè)量光壓的儀器.圖中兩個(gè)圓片中,a是涂黑的,而b是光亮的、當(dāng)光線照射到a上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被吸收,而當(dāng)光線照射到b上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上,由于光壓的作用,都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的角度可以借助于和懸絲一起旋轉(zhuǎn)的小平面鏡M進(jìn)行觀察.
(1)如果用兩束光強(qiáng)相同的光同時(shí)分別照射兩個(gè)圓片a、b,光線的入射方向都跟圓片表面垂直,懸絲將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?為什么?
(2)己知兩個(gè)圓片a、b的半徑都為r,兩圓心間的距離是d,現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時(shí)照射a、b兩個(gè)圓片,設(shè)入射光與圓面垂直,單位時(shí)間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個(gè)數(shù)為n,光速為c,求:由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別是多大.

【答案】分析:根據(jù)動(dòng)量定理,通過動(dòng)量的變化量得出光壓的大小,從而判斷出懸線的旋轉(zhuǎn)方向.
結(jié)合動(dòng)量定理分別求出由于光壓而產(chǎn)生的作用力大小.
解答:解:(1 )a向外b向里轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)).其原因是:對(duì)時(shí)間t內(nèi)照到圓片上的光子用動(dòng)量定理Ft=ntS△mv,照到a上的每個(gè)光子的動(dòng)量變化是mv,而照到b上的每個(gè)光子的動(dòng)量變化是2mv;因此光子對(duì)b的光壓大.
(2)分別對(duì)單位時(shí)間內(nèi)照射到a、b上的光子用動(dòng)量定理,
  有
答:(1)a向外b向里轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)).
(2)由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別是
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵搞清該問題的物理模型,一個(gè)是動(dòng)量減為零,另一個(gè)動(dòng)量由mv變?yōu)?mv,根據(jù)動(dòng)量定理進(jìn)行分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)光子具有動(dòng)量,每個(gè)光子的動(dòng)量mv=h/λ式中h為普朗克常量,又為光子的波長(zhǎng)).當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),不論光被物體吸收還是被物體表面反射,光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變,因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力,稱為光壓.圖是列別捷夫設(shè)計(jì)的用來測(cè)量光壓的儀器.圖中兩個(gè)圓片中,a是涂黑的,而b是光亮的、當(dāng)光線照射到a上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被吸收,而當(dāng)光線照射到b上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上,由于光壓的作用,都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的角度可以借助于和懸絲一起旋轉(zhuǎn)的小平面鏡M進(jìn)行觀察.
(1)如果用兩束光強(qiáng)相同的光同時(shí)分別照射兩個(gè)圓片a、b,光線的入射方向都跟圓片表面垂直,懸絲將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?為什么?
(2)己知兩個(gè)圓片a、b的半徑都為r,兩圓心間的距離是d,現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時(shí)照射a、b兩個(gè)圓片,設(shè)入射光與圓面垂直,單位時(shí)間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個(gè)數(shù)為n,光速為c,求:由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別是多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(15分)如圖所示,光子具有動(dòng)量,每個(gè)光子的動(dòng)量mv=h /λ(式中h為普朗克常量,λ為光子的波長(zhǎng)).當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),不論光被物體吸收還是被物體表面反射,光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變,因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力,稱為光壓.右圖是列別捷夫設(shè)計(jì)的用來測(cè)量光壓的儀器.圖中兩個(gè)圓片中,a是涂黑的,而b是光亮的.當(dāng)光線照射到a上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被吸收,而當(dāng)光線照射到b上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被反射.分別用光線照射在ab上,由于光壓的作用,都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的角度可以借助于和懸絲一起旋轉(zhuǎn)的小平面鏡M進(jìn)行觀察。

(1)如果用一束強(qiáng)光同時(shí)照射ab兩個(gè)圓片,光線的入射方向跟圓片表面垂直,懸絲將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?為什么?

(2)已知ab兩個(gè)圓片的半徑都為r,兩圓心間的距離是d.現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時(shí)照射ab兩個(gè)圓片,設(shè)入射光與圓面垂直,單位時(shí)間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個(gè)數(shù)為n,光速為c,求:由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別多大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

光子具有動(dòng)量,每個(gè)光子的動(dòng)量(式中h為普朗克常量,λ為光子的波長(zhǎng)),當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),不論光被物體吸收還是被物體表面反射,光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變,因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力,稱為光壓.上圖是列別捷夫設(shè)計(jì)的用來測(cè)量光壓的儀器.圖中兩個(gè)圓片中,a是涂黑的,而b是光亮的,當(dāng)光線照射到a上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被吸收,而當(dāng)光線照射到b上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上,由于光壓的作用,都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的角度可以借助于和懸絲一起旋轉(zhuǎn)的小平面鏡M進(jìn)行觀察.

圖16-12

(1)如果用兩束光強(qiáng)相同的光同時(shí)分別照射兩個(gè)圓片a、b,光線的入射方向都跟圓片表面垂直,懸絲將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?為什么?

(2)已知兩個(gè)圓片a、b的半徑都為r,兩圓心間的距離是d,現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時(shí)照射a、b兩個(gè)圓片,設(shè)入射光與圓面垂直,單位時(shí)間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個(gè)數(shù)為n,光速為c.求:由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別是多大.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

光子具有動(dòng)量,每個(gè)光子的動(dòng)量mv=h/λ式中h為普朗克常量,又為光子的波長(zhǎng)).當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),不論光被物體吸收還是被物體表面反射,光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變,因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力,稱為光壓.圖是列別捷夫設(shè)計(jì)的用來測(cè)量光壓的儀器.圖中兩個(gè)圓片中,a是涂黑的,而b是光亮的、當(dāng)光線照射到a上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被吸收,而當(dāng)光線照射到b上時(shí),可以認(rèn)為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上,由于光壓的作用,都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的角度可以借助于和懸絲一起旋轉(zhuǎn)的小平面鏡M進(jìn)行觀察.
(1)如果用兩束光強(qiáng)相同的光同時(shí)分別照射兩個(gè)圓片a、b,光線的入射方向都跟圓片表面垂直,懸絲將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?為什么?
(2)己知兩個(gè)圓片a、b的半徑都為r,兩圓心間的距離是d,現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時(shí)照射a、b兩個(gè)圓片,設(shè)入射光與圓面垂直,單位時(shí)間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個(gè)數(shù)為n,光速為c,求:由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別是多大.
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