高中物理 光电效应

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/16 20:29:01
一束可见光,在真空中朝一个方向(沿一条直线)发射,发射功率P=6*10^12W,如果认为光子是一个一个地发射的,试估算运动中的两个相邻光子间的平均距离多大?(已知h=6.63*10^-34J/s ,结果保留两位有效数字)

可以的话,请详细解释一下

这是一道很有意思的题。

我们假设可见光发射了一秒钟,根据光速,第一个光子和最后一个光子相距3*10^8m。欲求得两个相邻光子之间的平均距离,只要知道光子数就可以了。
光子的数目用能量来求。功率P=6*10^12W发射一秒钟就是E=6*10^12J,由于是估算,可假设可见光波长500nm(绿光),再结合E=hv,就能算出光子个数了。

设t秒内发射的光子数目为N,每个光子之间的距离为L,则有:由全部光子的能量等于发射的能量可知 Pt=Nhv 又N个光子之间有N-1个L且等于光速乘以时间,即(N-1)L=ct [其中P为发射功率,h为普朗克恒量,v为光子的频率,c为光速] 因为是估算,则可以认为N-1=N 即有:L=chv/P =cch/xP=9*10^16* 6.63*10^(-34)/5*10^(-7)*6*10^12=2.0*10^(-23) (米) [注意:频率V=C/X 其中X为绿光的波长----取绿光的理由是因为绿光介于可见光的中间位置]