Примеры решения задач
Пример 4.1. Лазер излучает в импульсе длительностью = 0.13 мс. Узкий пучок света энергией Е = 10 Дж. Найти среднее за время давление такого пучка света, если его сфокусировать в пятнышко диаметром d = 10 мкм на поверхности, перпендикулярной пучку, с коэффициентом отражения = 0.5.
Решение
Среднее давление определяется формулой:
Р = F/ S ,
где
F = p/ t,
p – изменение импульса за время t.
Из закона сохранения импульса для одного фотона следует:
- импульс, переданный фотоном за время . Учитывая, что импульс отраженного фотона равен Р2 = Р1, получим:
Р3 = Р1 + Р1 = Р1(1 + ).
Импульс, переданный всеми фотонами равен изменению импульса Р за время , то есть
Р = nР3 = n Р1 (1 + ),
где n – число фотонов, Р1 = h/c – импульс падающего фотона. Таким образом, сила
.
Среднее давление
Мпа.
Достарыңызбен бөлісу: |
