Question

根據(jù)量子理論：光子既有能量也有動量；光子的能量E和動量p之間的關(guān)系是E=pc，其中c為光速．由于光子有動量，照到物體表面的光子被物體吸收或被反射時都會對物體產(chǎn)生一定的沖量，也就對物體產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)，這就是“光壓”．根據(jù)動量定理可近似認(rèn)為：當(dāng)動量為p的光子垂直照到物體表面，若被物體反射，則物體受到的沖量大小為2p；若被物體吸收，則物體受到的沖量大小為p．
有人設(shè)想在宇宙探測中用光作為動力推動探測器加速，探測器上安裝有面積極大、反光率為η的薄膜，并讓它正對太陽．已知太陽光照射薄膜時對每平方米面積上的輻射功率為P₀，探測器和薄膜的總質(zhì)量為m，薄膜面積為S，則探測器的加速度大�。�（不考慮萬有引力等其他的力）（　　）

• A、

  (1+η)s P0

  cm

• B、

  (1+η)P0s

  cm

• C、

  (2-η)P0s

  cm

• D、

  (2+η)P02s

  cm

Answer 1

考點(diǎn)：動量守恒定律,牛頓第二定律,光子

專題：

分析：根據(jù)題意求出釋放光子的能量，然后根據(jù)光子的動量和能量之間關(guān)系，求出光子的動量，由動量定理求出壓力，然后由牛頓第二定律求出加速度．

解答：解：時間t內(nèi)釋放光子的能量：E_總=P₀tS=P₀tS，
光子的總動量：p=

E總

c

=

P0tS

c

，
根據(jù)題意，由動量定理得：
2ηp+（1-η）p=Ft，
由牛頓第二定律得：F=ma，
解得，加速度a=

(1+η)P0S

cm

故選：B．

點(diǎn)評：本題要讀懂題意，知道什么是光壓，再應(yīng)用動量定理與牛頓第二定律即可解題，本題是一道信息給予題，認(rèn)真審題，理解題意是正確解題的前提．