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?

问题描述:

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?

光子能量E=h

v
λ
=h
c

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
R2
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

答案解析: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.
考试点:光的折射定律;光子.
知识点: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.