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    根据量子理论，光子的能量E和动量p之间的关系式为E=pC，其中c表示光速，由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示．
    （1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0，射出的光束的横截面积为S．当它直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力F=2p?N，其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数．试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压I；
    （2）有人设想在宇宙探测中用光为动力使探测器加速，探测器上安装有面积极大，反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1.35kw，探测器和薄膜的总质量为m=100kg，薄膜面积为4×104m2，求此时探测器的加速度大小？（不考虑万有引力等其它的力）
    分析：（1）找出光子的动量和能量之间关系，求出光子的动量，由动量定理求出压力，然后求出光压．
    （2）求出探测器受到光压力，由牛顿第二定律求出加速度．
    解答：解：（1）光子的动量和能量之间关系为E=pc
     由题意有 P0=NE，F=2pN
    得该束激光对物体产生的光压 I=
    F
    S
    =
    2P0
    cS

    （2）探测器薄膜接受到的太阳光子总能量为 P0=P0′S′，P0′=1.35kW，S′=4×104m2，
    对探测器，根据牛顿第二定律得 IS′=ma，
    又 I=
    2P0
    cS′
     
     联立得 a=
    2P0S′
    mc
    =3.6×103    m/s2  
    答：
    （1）用P0和S表示该束激光对物体产生的光压I为
    2P0
    cS
    ．
    （2）此时探测器的加速度大小为3.6×103m/s2．
    点评：本题要读懂题意，知道什么是光压，再应用动量定理与牛顿第二定律即可解题．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    根据量子理论，光子的能量E和动量p之间的关系式为E＝pc，其中c表示光速.由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示.

    （1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0，射出的光束的横截面积为S，当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力F＝2p·N，其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数.试用p0与S表示该束激光对物体产生的光压I；

    （2）有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳.已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1.35 kW，探测器和薄膜的总质量为m＝100 kg，薄膜面积为4×104 m2.求此时探测器的加速度大小.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    根据量子理论，光子的能量满足关系式E=pc，其中c为光在真空中的速度，p为光子具有的动量.

        有人设想利用光子被物体反射时对物体产生的压力作为宇宙探测器加速的动力.探测器上安装有面积很大，反射率极高的薄膜，使薄膜正对太阳. 已知太阳光照射到薄膜时每平方米面积上的功率为P0，探测器和薄膜的总质量为m，薄膜面积为S，每个光子的动量为p，不考虑万有引力等其它力的作用，试求

    （1）经过时间t，照射到探测器薄膜表面的光子数；

    （2）探测器的加速度有多大.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    根据量子理论，光子的能量E和动量p之间的关系式为E =pc，其中c表示光速.由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示.

    (1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0，射出的光束的横截面积为S.当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力F=2p·N，其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数.试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压I.

    (2)有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳.已知太阳光照射薄膜时对每平方米面积上的辐射功率为1.35 kW，探测器和薄膜的总质量为m=100 kg，薄膜面积为4×104 m2，求此时探测器的加速度大小.(不考虑万有引力等其他的力)

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    根据量子理论，光子的动量等于光子的能量与光速之比，即，光照射到物体表面时会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示．
        (1)一束激光的功率为P、横截面积为S．求该激光束照射在物体表面时，单位时间内到达物体表面的光子的总动量．
        (2)若该激光束垂直射向物体表面并被物体完全反射，求该激光束对物体表面产生的光压I．
        (3)设想用一种密度为ρ的物质做成平板(光帆)置于半径为R、周期为T的绕太阳运行
    的圆形轨道上，它的平面垂直于太阳光线，且刚性足够大．已知太阳光垂直辐射在圆形轨道上单位面积的功率为J．求平板的厚度d必须小于多少时，它才能被太阳光推离原轨道．(不考虑太阳系中其他星体对平板的影响)．

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