题目内容
根据量子理论，光子不但有能量E=hv而且有动量，计算式为p=h/λ，其中h是普朗克常量，λ是光子的波长．既然光子有动量，那么照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”．（1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P=103W，射出的光束的横截面积为S=1.00mm2，当它垂直照射到某一物体表面时，对该物体产生的光压最大，最大光压是多少？
（2）有人设想在遥远的宇宙探测中用光压为动力推动航天器加速，给探测器安上面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知在地球绕日轨道上，每秒单位面积上得到的太阳光能为1.35kJ，探测器质量为M=50kg，薄膜同积为4×104m2，那么探测器得到的加速度为多大？
【答案】分析：（1）找出光子的动量和能量之间关系，求出光子的动量，由动量定理求出压力，然后求出光压．
（2）求出探测器受到光压力，由牛顿第二定律求出加速度．
解答：解：（1）由
以及光在真空中光速c=λv知，
光子的动量和能量之间关系为E=pc．
设时间t内激光器射出光子个数为n，每个光子能量为E，激光射到物体上后全部反射，
则这时激光对物体的光压最大，设这个压强为P压
激光器的功率
由动量定理得：
压强
由以上各式得
（2）同理可得：
探测器受到光压力为F=p'压S
对探测器应用牛顿第二定律F=Ma
可得
答：（1）最大光压是6.7Pa
（2）探测器得到的加速度为7.2×10-3m/s2
点评：本题难度并不大，但解题时一定要细心、认真，应用动量定理与牛顿第二定律即可解题．
（2）求出探测器受到光压力，由牛顿第二定律求出加速度．
解答：解：（1）由
以及光在真空中光速c=λv知，光子的动量和能量之间关系为E=pc．
设时间t内激光器射出光子个数为n，每个光子能量为E，激光射到物体上后全部反射，
则这时激光对物体的光压最大，设这个压强为P压
激光器的功率
由动量定理得：
压强
由以上各式得
（2）同理可得：
探测器受到光压力为F=p'压S
对探测器应用牛顿第二定律F=Ma
可得
答：（1）最大光压是6.7Pa
（2）探测器得到的加速度为7.2×10-3m/s2
点评：本题难度并不大，但解题时一定要细心、认真，应用动量定理与牛顿第二定律即可解题．
练习册系列答案
相关题目
，光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”。光压是光的粒子性的典型表现。光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。