1. 光具有能量,也有动量,光照射到物体表面时会产生压力,称为光压。光镊技术就是用一束高度汇聚的激光形成辐射压力,在基本不影响周围环境的情况下对捕获物进行亚接触、无损活体的操作,如同“隔空取物”的光学镊子。

(1) 科学家研究发现,光子的动量与光的传播方向一致,其大小p= , h为普朗克常量,λ为光的波长。该公式表明:光具有的特性是。频率为ν的光子垂直照射到平面镜,在反射的过程中,动量改变量的大小Δp=,从而对平面镜产生一定的压力(光速取真空中的速度c)。
(2) 光射达物质界面时会发生折射,遵循折射定律,传播方向发生变化会导致其动量改变,从而产生光压。如图,一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点,两次折射后从B点射出。

(1)实验中测出折射角β小于入射角α,则光线在微球内的传播速度真空中的光速c。从B点射出后的折射角θ=(用α、β表示)。

(2)光束经过微球的过程中,其动量变化量

A.由A指向B,对微球产生的光压指向B

B.由A指向B,对微球产生的光压指向A

C.与AB垂直,对微球产生的光压垂直AB向上   

D.与AB垂直,对微球产生的光压垂直AB向下

(3) 运用时,可以将两束相同的光同时对称的射入微球,相当于镊子的两个臂,产生对称的压力,从而稳定捕捉微球。

(1)如图,对称的入射光a、b射入微球甲,c、d射入微球乙,入射方向关于中心线对称,则两球所受合力的方向

A.两球所受合力均向上

B.两球所受合力均向下

C.甲球受合力向下,乙球受合力向上

D.甲球受合力向上,乙球受合力向下

(2)已知微球偏离平衡位置微小位移x时,光线对微球总的作用力近似满足F=-kx,则微球从平衡位置开始运动的位移x随时间t变化的图像为

A.B.C.D.

【考点】
动量; 简谐运动; 光的折射及折射定律; 康普顿效应; 光子及其动量;
【答案】

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