Question

激光在真空中傳播速度為c，進入某種均勻介質時，傳播速度變為真空中的

1

n

，則激光在此均勻介質中的波長變為在真空中波長的

 

倍；某激光光源的發光功率為P，發射激光的波長為λ，該激光進入上述介質時由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質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，單位時間內通過單位面積的光子個數為

 

．（已知普朗克常量為h）

Answer 1

分析：根據光從真空射入介質，頻率不變，則波長與波速成正比；
建立正確的物理模型，該光源向四周發射，則求出當在介質中形成橫截面積為S的能量，從而根據單個光子的能量，進而確定光子個數．

解答：解：光在介質中傳播速度為v，則有：v=

c

n

，由于光的頻率不變，根據v=λf，所以波長與波速成正比，即均勻介質中的波長變為在真空中波長的

1

n

；
 光源能量為P，進入介質的能量表示為
        P'=（1-10%）P=0.9P
設光子數為n，單光子能量為

hc

λ

，因此單位時間入射到介質總能量為
              n×S（

hc

λ

）=0.9P
因此單位時間進入介質光子數n=

0.9Pλ

Shc

故答案為：

1

n

，

0.9Pλ

Shc

點評：考查公式v=λf，掌握同一種在不同介質中，頻率不變，波長與波速成正比．同時學會建立合理的物理模型，以便于簡化解題．