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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:038
根據(jù)量子理論,光子具有動(dòng)量,光子的動(dòng)量等于光子的能量除以光速,即p=.光照射到物體表面并被反射時(shí),會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是“光壓”.光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn).光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng):由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力,器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng).
(1)激光器發(fā)出的一束激光的功率為P,光束的橫截面積為S.當(dāng)該激光束垂直照射在物體表面時(shí),試計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子的總動(dòng)量;
(2)若該激光束被物體表面完全反射,證明其在物體表面引起的光壓是;
(3)設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去,當(dāng)然這只有當(dāng)太陽對(duì)物體的光壓超過了太陽對(duì)物體的引力才行.現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板,它的剛性足夠大,則當(dāng)這種平板厚度較小時(shí),它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少?設(shè)平板處于地球繞太陽運(yùn)行的公轉(zhuǎn)軌道上,且平板表面所受的光壓處于最大值,不考慮太陽系內(nèi)各行星對(duì)平板的影響,已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2·s(即在單位時(shí)間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量),地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10-3m/s2.
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(16分)根據(jù)量子理論,光子具有動(dòng)量。光子的動(dòng)量等于光子的能量除以光速,即,光照射到物體表面并被反射時(shí),會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是“光壓”。光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn)。光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng):由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力,器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng)。
(1)激光器發(fā)生的一束激光的功率為P,光束的橫截面積為S.當(dāng)該激光束垂直照射在物體表面,試計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子的總動(dòng)量.
(2)若該激光束被物體表面完全反射,試求出其在物體表面引起的光壓表達(dá)式.
(3)設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去,當(dāng)然這只有當(dāng)太陽對(duì)物體的光壓超過了太陽對(duì)物體的引力才行.現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板,它的剛性足夠大,則當(dāng)這種平板厚度較小時(shí),它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少米(計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)?設(shè)平板處于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)軌道上,且平板表面所受的光壓處于最大值,不考慮太陽系內(nèi)各行星對(duì)平板的影響.已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2?s(即在單位時(shí)間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10-3m/s2)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
根據(jù)量子理論,光子具有動(dòng)量,光子的動(dòng)量等于光子的能量除以光速,即p=E/C,光照射到物體表面并被反射時(shí),會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是“光壓”.光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn).光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng):由大量的氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力,器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng).
①激光器發(fā)出的一束激光的功率為P,光束的橫截面積為S.當(dāng)該激光垂直照射在物體表面時(shí),試計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子的總動(dòng)量.
②若該激光束被物體表面完全反射,證明其在物體表面引起的光壓是2P/CS.
③設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去,當(dāng)然只有當(dāng)太陽對(duì)物體的光壓超過了太陽對(duì)物體的引力才行.現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板,它的剛性足夠大,則當(dāng)這種平板厚度較小時(shí),它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板車的厚度應(yīng)小于多少?設(shè)平板處于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)軌道上,且平板表面所受的光壓處于最大值,不考慮太陽系內(nèi)其它各行星對(duì)平板的影響,已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽能量為1.4×103J/m2·s(即在單位時(shí)間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量),地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10-3m/s2.
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