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高中 | 光子的动量题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-5
第十七章 波粒二象性
17.2 光的粒子性
光子的动量
“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬$X$射线,这种射线光子的波长很短,设其波长为 $\lambda$。若太阳均匀地向各个方向辐射硬$X$射线,辐射的总功率为 $P$,卫星探测仪镜头正对着太阳。已知探测仪镜头面积为 $S$,卫星离太阳中心的距离为 $L$,普朗克常量为 $h$,光速为 $c$、则硬$X$射线光子的动量为 ,探测仪镜头每秒可接收到 个该种光子。
$14$.根据光子的动量可知$p=\dfrac{h}{\lambda}$
太阳每秒辐射$n$个硬$X$射线光子,镜头每秒可接收到的光子数为$N$,则有$N=\dfrac{S}{4\pi L^{2}}n$
太阳辐射的总功率为$P$,即太阳每秒辐射的能量为$P=nh\nu=nh\dfrac{c}{\lambda}$
联立解得$N=\dfrac{PS\lambda}{4\pi hcL^{2}}$
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