Question

方向性很好的某一单色激光源，发射功率为P，发出的激光波长为λ，当激光束射到折射率为n的介质中时，由于反射其能量减少了10%，激光束的直径为d，那么在介质中与激光束垂直的截面上单位时间内通过单位面积上的光子数为（　　）

• A、

  3.6Pλ

  πd2hc

• B、

  3.6Pλn

  πd2hc

• C、

  0.9Pλ

  hc

• D、

  3.6Pλ

  hc

Answer 1

分析：建立正确的物理模型，该光源向四周发射，则求出当在介质中形成横截面积为S的能量，从而根据单个光子的能量，进而确定光子个数．

解答：解：光源能量为P，进入介质的能量表示为：
P'=（1-10%）P=0.9P
设光子数为n，单光子能量为：

hc

λ

因此单位时间入射到介质总能量为：n×S（

hc

λ

）=0.9P
S=

1

4

πd²
因此单位时间进入介质光子数n=

3.6Pλ

πd2hc

，故A正确，BCD错误．
故选A．

点评：考查公式v=λf，掌握同一种在不同介质中，频率不变，波长与波速成正比．同时学会建立合理的物理模型，以便于简化解题．