根据量子理论，光子不但有能量E=hv而且有动量，计算式为p=h/，其中h是普

根据量子理论，光子不但有能量E=hv而且有动量，计算式为p=h/，其中h是普朗克常量，是光子的波长。既然光子有动量，那么照物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”。

（1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P₀=10³W，射出的光束的横截面积为S=1.00mm²，当它垂直照射到某一物体表面时，对该物体产生的光压最大，最大光压是多少？

（2）有人设想在遥远的宇宙探测中用光压为动力推动航天器加速，给探测器安上面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知在地球绕日轨道上，每秒单位面积上得到的太阳光能为1.35kJ，探测器质量为M=50kg，薄膜同积为4×10⁴m²，那么探测器得到的加速度为多大？

答案

（1）由以及光在真空中光速c=v知，光子的动量和能量之间关系为E=pc。

设时间t内激光器射出光子个数为n，每个光子能量为E，激光射到物体上后全部反射，

则这时激光对物体的光压最大，设这个压强为P_压

激光器的功率

激光对物体表面的压力

压强

由以上各式得

（2）同理可得：

探测器受到光压力为F=S

对探测器应用牛顿第二定律F=Ma

可得

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选修3 第四章原子结构和波粒二象性

粒子的波动性和量子力学的建立

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更新时间：2009-03-14

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题型：计算题

知识点：粒子的波动性和量子力学的建立

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【答案】

（1）由以及光在真空中光速c=v知，光子的动量和能量之间关系为E=pc。

设时间t内激光器射出光子个数为n，每个光子能量为E，激光射到物体上后全部反射，

则这时激光对物体的光压最大，设这个压强为P_压

激光器的功率

激光对物体表面的压力

压强

由以上各式得

（2）同理可得：

探测器受到光压力为F=S

对探测器应用牛顿第二定律F=Ma

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更新时间：2021-07-16

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假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na⁺和氯离子CI^－靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子，若取Na⁺与CI^－相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为－6.1eV，已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na⁺所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子CI结合一个电子形成氯离子CI^－所放出的能量（亲和能）为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子CI的过程中，外界供给的总能量等于 eV。

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题型：填空题

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氢原子处于基态时，原子的能级为E₁ =-13.6eV，普郎克常量h = 6.63×10^－³⁴J・s，氢原子在n = 4的激发态时，问：

（1）要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？

（2）能放出的光子的最大能量是多少？

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一对正负电子可形成一种寿命比较短的称为电子偶素的新粒子，电子偶素中的正电子与负电子都以速率绕他们连线的中点作圆周运动，假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素，电子的质量，速率和正、负电子间的距离的乘积也满足量子化条件，即式中成为量子数，可取整数值1，2，3，……h为普朗克常量。试求电子偶素处在个定态时的r和能量以及第一激发态与基态能量之差。