Question

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？

Answer 1

解：(1)设在时间△t内发射出的光子数为n，光子频率为ν，每个光子的能量ε=hν
所以
而
解得n个
(2)在时间△t内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收，光子的末动量变为零，据题中信息可知，n个光子的总动量为
根据动量定理有F·△t=P_总
则
又根据牛顿第三定律，光子束对黑体表面的作用力：F'=-F=-2×10^-7 N