高中物理光电问题.

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/19 14:56:18
一功率为P的点光源,放在折射率为n的水中,光源均匀向周围辐射波长为 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是多少?

1:功率为P的点光源在1秒中内发出的光的能量为P;
2:每个光子的能量E=hν;h为普朗克常数,ν为光子的频率;
3:在折射率为n的水中,光的传播速度为C/n,C为光在真空中的传播速度;
4:水中光速亦为λν;
5:综合3,4两项可得:ν=C/n∧;所以,在折射率为n的介质中,用波长描述的普朗克公式为E=hC/n∧;
6:点光源(在1秒钟内)向周围辐射的总的光子数N=n∧P/hC;
7:半径为R的球面面积为4πR^2^,
8:1秒钟内通过面积为S的一小块球面的光子数为n∧PS/hC4πR^2^,
9:最后对结果进行整理(略)。
完毕!
2楼的方法和原理都是对的,但是对题面理解有误,请注意审题。多谢指教!

只要算出 球体与水面的相交面上 通过多少就可以了

楼上方法有误,只要曲面包含光源在内,不论其形状、大小,光源发出的所有光子都会通过曲面,与表面积无关。
时间t内光源发出能量为Pt,每个光子的能量为hc/n∧,根据能量守恒,Pt=Nhc/n∧,正确答案是N=nPt∧/hc,其中∧是波长,t是时间,因为是1秒,也可以写为N=nP∧/hc.