Question

激光在真空中傳播速度為c，進(jìn)入某種均勻介質(zhì)時(shí)，傳播速度變?yōu)檎婵罩械?span id="lxpxxl7" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

n

，則激光在此均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL(zhǎng)的

 

倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，發(fā)射激光的波長(zhǎng)為λ，該激光進(jìn)入上述介質(zhì)時(shí)由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質(zhì)中形成的光束橫截面積為S，則在垂直于光束傳播方向的截面內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的光子個(gè)數(shù)為

 

．（已知普朗克常量為h）

Answer 1

分析：根據(jù)光從真空射入介質(zhì)，頻率不變，則波長(zhǎng)與波速成正比；
建立正確的物理模型，該光源向四周發(fā)射，則求出當(dāng)在介質(zhì)中形成橫截面積為S的能量，從而根據(jù)單個(gè)光子的能量，進(jìn)而確定光子個(gè)數(shù)．

解答：解：光在介質(zhì)中傳播速度為v，則有：v=

c

n

，由于光的頻率不變，根據(jù)v=λf，所以波長(zhǎng)與波速成正比，即均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL(zhǎng)的

1

n

；
 光源能量為P，進(jìn)入介質(zhì)的能量表示為
        P'=（1-10%）P=0.9P
設(shè)光子數(shù)為n，單光子能量為

hc

λ

，因此單位時(shí)間入射到介質(zhì)總能量為
              n×S（

hc

λ

）=0.9P
因此單位時(shí)間進(jìn)入介質(zhì)光子數(shù)n=

0.9Pλ

Shc

故答案為：

1

n

，

0.9Pλ

Shc

點(diǎn)評(píng)：考查公式v=λf，掌握同一種在不同介質(zhì)中，頻率不變，波長(zhǎng)與波速成正比．同時(shí)學(xué)會(huì)建立合理的物理模型，以便于簡(jiǎn)化解題．