题目内容
用功率P0=1 W的点光源照射离光源R=1 m处的某块金属薄片，已知光源发出波长λ=600 nm的单色光，试计算：（1）每单位时间内打到金属1 m2面积上的光子数；（2）若该金属原子半径r=0.5×1010 m，则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子？
【答案】
（1）4.8×1021 个/(m2·s) （2）
s
【解析】（1）设点光源到金属表面处的球面积为S，该处每平方米光的功率为P
每秒能量为E则E=Pt=
①
所求光子数N=
②
由①②可得N=4.8×1021 个/（m2·s）.
(2)设每个原子在金属板上占有面积为以r为半径的圆面积S′，此面积上每秒接收的光子数为n，则n=N·S′=N·πr2，代入数据求得n=38 个/s
所求平均时间t=
s
思路分析：（1）点光源发出的是球面波，所以应当先算出照射到金属表面上每平方米面积上的光的功率，再算出每秒照射的光能.光能是光子能量的总和，由光子说可知每个光子的能量为hν，则可求出光子数.（2）求出金属表面上每个原子所占面积，就可求出每个原子每秒接收的光子数，倒数即为平均时间.
试题点评：考查光源释放的能量与微观世界光子能量的相关计算
练习册系列答案
相关题目
→
+2
，若质量m=1 kg的质子发生此核聚变所释放的核能完全转化为该车行驶的机械能，则能够维持该车行驶的最长时间是多少？（已知mp=1.672 6×10-27 kg,mα=6.642 5×10-27 kg,me=0.000 9×10-27 kg,质子的摩尔质量M=1.0×10-27 kg/mol,NA=6.02×1023 mol-1）
，若质量m=