Question

【题目】如图所示，一束强激光通过一三棱镜，此三棱镜底角为，底边长为，底边宽为，折射率为，密度为，设此三棱镜不发生转动，光线总平行于轴入射，空气折射率，反射光不计，平行激光束光强分布如下：

（1）试求平行光通过棱镜后的偏转角

（2）设为三棱镜顶点的坐标的分量．当时，试求激光作用在棱镜上，方向的分力．（用，，，，表示）

（3）不考虑重力影响，将镜移到处释放，求其振动周期．（只考虑方向）

Answer 1

【答案】(1) (2) ①，则有，．②时，则有， (3) ，式中

【解析】

（1）由折射定律，易知

（2）对于每个光子而言，其折射后动量改变量为

，

从而，其中表示单位时间通过此面积的光子数

，为上部分面积激光功率．

同理，

①，则有，

②时，则有，

当时，解的上面对称

（3）当时，由，则由（2）得

故做简谐振动，且，式中