能量輻射問題情景:能量以“能量球面”形式均勻輻射至各方向,計(jì)算球體接收能量時(shí),應(yīng)尋找有效面積,而非半球表面積;射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天體時(shí),觀測(cè)距離與望遠(yuǎn)鏡直徑成正比;當(dāng)光照射物體時(shí),會(huì)產(chǎn)生光壓,結(jié)合動(dòng)量定理、輻射功率與面積的關(guān)系以及光壓定義,可以計(jì)算出光子對(duì)物體的光壓。
能量輻射問題情景與方法歸類
1 能量球面
太陽(或光源)的能量以“能量球面”的方式向外輻射,根據(jù)球體面積公式可求得單位面積接收的能量(或功率)。當(dāng)能量輻射到地球,計(jì)算地球接收的功率時(shí),地球背對(duì)太陽的半個(gè)球面不接收太陽光,對(duì)著太陽的半個(gè)球面也不都與太陽光垂直,可見,地球接收太陽光輻射的有效面積不是半球表面積,而是以地球半徑為半徑的圓平面的面積,根據(jù)
計(jì)算地球接收太陽光的總功率。
2 望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天體
天體向各個(gè)方向持續(xù)均勻地輻射電磁波,射電望遠(yuǎn)鏡通過接收電磁波對(duì)天體進(jìn)行觀測(cè)。有效面積相同的射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)輻射功率相同的天體時(shí),接收功率和天體距離的平方成反比;距離天體越遠(yuǎn),單位面積接收功率越小,若接收信號(hào)功率相同,則天體的距離與望遠(yuǎn)鏡的直徑成正比。
3 光壓
光壓是指光照射到物體上對(duì)物體表面產(chǎn)生的壓力,由動(dòng)量定理可得t時(shí)間內(nèi)光子的壓力,再由輻射功率與面積的關(guān)系,可得面積表達(dá)式,由光壓定義,可得光子對(duì)物體的光壓。
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