题目内容
科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙飞船，按照近代光的粒子说，光由光子组成，飞船在太空张开太阳帆，使太阳光垂直射到太阳帆上，太阳帆面积为S，太阳帆对光的反射率为100%，设太阳帆上每单位面积接受太阳光的辐射功率为P（即单位时间t0内有Pt0的光能到达）.已知每个光子动量为hνc（式中h为普朗克常量,ν为光频率,c为光速），则:（1）若飞船总质量为m，求飞船加速度的表达式.
（2）如果太阳帆对阳光一面是黑色，可以完全吸收太阳光，则飞船加速度表达式又是怎么样的？
解析：(1)νi表示不同光子的频率，则每个光子对太阳帆的冲量为：
在时间t内光子对太阳帆的总冲量为：
而∑hν1=PtS，得：
故飞船的加速度为：?
(2)如果太阳帆对阳光一面是黑色，完全吸收太阳光，则每个光子对太阳帆的冲量为：
故飞船的加速度为：?
练习册系列答案
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，还不足一只蚂蚁的重量，加速度很小，但根据速度＝加速度×时间的公式，只要时间足够长，太阳帆最终能达到一定速度。科学家设想未来的宇宙航事业中利用太阳帆来加速星际飞船。如果帆是白色的，反射全部光子，如果帆是黑色，那么反射光子数忽略不计，设太阳光是垂直入射帆面的。则下列说法正确的是（ ）