题目列表(包括答案和解析)
一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率P=1000W,出射的光束截面积S=1.00mm2。试问当该光束垂直射到一物体平面上时,可能产生的光压的最大值为多少?已知对于波长为l的光束,其每一个光子的动量为(h为普朗克常量)
一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率为N=1000W,出射的光束截面积为S=1.00mm2,试问:
(1)当该光束垂直入射到一物体平面上时,可能产生的光压的最大值为多少?
(2)这束光垂直射到温度T为273K,厚度d为2.00cm的铁板上,如果有80%的光束能量被激光所照射到的那一部分铁板所吸收,并使其熔化成与光束等截面积的直圆柱孔,这需要多少时间?
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)
(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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