我国研究人员用发射功率为2.0×105W的钇铝石榴石激光器发出波长为0.532μm的蓝光在蚕卵上打出直径为2μm的小孔.激光器发射的激光是不连续的一道一道闪光，

题文

我国研究人员用发射功率为2.0×10⁵W的钇铝石榴石激光器发出波长为0.532μm的蓝光在蚕卵上打出直径为2μm的小孔.激光器发射的激光是不连续的一道一道闪光，每道闪光称为一个光脉冲.若每个光脉冲持续时间为1×10^-8s，激光器每秒发射100个光脉冲.求：
（1）每个光脉冲含光子数为多少？
（2）每个脉冲时间内，蚕卵小孔上单位面积得到的光能是多少？
（3）若光脉冲在折射率为1.46的光导纤维的一个端面射入恰能发生全反射，则光在一个光脉冲的时间内在光纤中传播的距离是多长？

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)5.35×10²¹个 (2)6.37×10⁴ J/m²  (3)2.05 m

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解析

(1)每个光脉冲的能量为


J=2.0×10³ J
每个光子的能量


J=3.47×10^-19 J
每个光脉冲含光子数


=5.35×10²¹（个）
(2)每个脉冲时间内小孔上单位面积得到的光能


J/m²=6.37×10¹⁴ J/m².
(3)光导纤维中的光速


m/s=2.05×10⁸m/s.
在一个光脉冲的时间内传播距离
L=vt=2.05×10⁸×10^-8 m="2.05" m.

考点

据考高分专家说，试题“我国研究人员用发射功率为2.0×105W.....”主要考查你对 [原子的核式结构模型：α粒子散射实验 ]考点的理解。

原子的核式结构模型：α粒子散射实验

α粒子散射实验：

是用α粒子轰击金箔，结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

汤姆孙的原子结构模型：

模型理论原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，而电子像枣糕里的枣儿那样镶嵌在原子里，电子的总电荷量和正电荷的电荷量相等模型比例

模型的应用

原子呈现电中性的原因是原子内正电荷与电子的总电荷数值相等；原子能够发光的原因是电子在原子内振动；不同原子发光频率不同的原因是不同原子内电子的振动频率不同等