根據量子理論，光子不但有能量E=hv而且有動量，計算式為p=h/，其中h是普朗克常量，是光子的波長。既然光子有...

問題詳情：

根據量子理論，光子不但有能量E=hv而且有動量，計算式為p=h/，其中h是普朗克常量，是光子的波長。既然光子有動量，那麼照物體表面的光子被物體吸收或反*時都會對物體產生壓強，這就是“光壓”。

   （1）一台二氧化碳氣體激光器發出的激光，功率為P0=103W，*出的光束的橫截面積為S=1.00mm2，當它垂直照*到某一物體表面時，對該物體產生的光壓最大，最大光壓是多少？

   （2）有人設想在遙遠的宇宙探測中用光壓為動力推動航天器加速，給探測器安上面積極大、反*率極高的薄膜，並讓它正對太陽，已知在地球繞日軌道上，每秒單位面積上得到的太陽光能為1.35kJ，探測器質量為M=50kg，薄膜同積為4×104m2，那麼探測器得到的加速度為多大？

【回答】

（1）由以及光在真空中光速c=v知，光子的動量和能量之間關係為E=pc。

設時間t內激光器*出光子個數為n，每個光子能量為E，激光*到物體上後全部反*，

則這時激光對物體的光壓最大，設這個壓強為P壓

激光器的功率

激光對物體表面的壓力

壓強

由以上各式得

（2）同理可得：

探測器受到光壓力為F=S

對探測器應用牛頓第二定律F=Ma

可得

知識點：粒子的波動*和量子力學的建立

題型：計算題