Question

神舟七号宇宙飞船的航天员在准备出舱进行太空漫步时，意外发现舱门很难打开，有人臆测这可能与光压有关．已知光子的动能p、能量E与光速c的关系为E＝pc，假设舱门的面积为1.0 m²，每平方公尺的舱门上每秒入射的光子能量为1.5 kJ，则舱门因反射光子而承受的力，最大约为多少牛顿？

1. A.
   0.5×10^-5　　　　　
2. B.
   1.0×10^-5
3. C.
   0.5×10^-2
4. D.
   1.0×10^-3

Answer 1

B
平方公尺即为平方米．光子被舱门反射前后，光子动量变化量最大为Δp＝2p(垂直入射与反射时)，又因为E＝pc，即对应于光子入射的能量为E时光子的动量改变量为Δp＝，取Δt时间内入射的所有光子作为研究对象，由题意知Δt内与舱门发生作用的光子总能量为E_总＝Δt×1.5 kJ，根据动量定理FΔt＝Δp_总有F＝＝＝，则：F＝N＝1.0×10^－5N，B正确．