Question

功率为P的点光标，放在折射率为n的水中，在水中光源均匀向周围辐射波长为λ的光，则在水中以光源为球心，半径为R的球面上，面积为S的一小块球面上每秒通过的光子数？

Answer 1

分析：根据v=

c

n

求出光在水中的速度，从而根据E=h

v

λ

求出光子的能量，求出单位时间内发出的光子数目，从而得出面积为S的一小块球面上每秒通过的光子数．

解答：解：光子能量E=h

v

λ

=h

c

nλ

则单位时间内发出的光子数n=

P×1

E

=

nPλ

hc

．
面积为S的一小块球面上每秒通过的光子数N=

n

4πR2

S=

nPλS

4πhcR2

答：面积为S的一小块球面上每秒通过的光子数为

nPλS

4πhcR2

．

点评：解决本题的关键掌握光子能量与速度、波长的关系，以及知道光在真空中的速度与在介质中速度的关系．