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,計算球體接收能量時,應尋找有效面積,而非半球表面積;射電望遠鏡觀測天體時,觀測距離與望遠鏡直徑成正比;當光照射物體時,會產生光壓,結合動量定理、輻射功率與面積的關系以及光壓定義,可以計算出光子對物體的光壓。
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)。當能量輻射到地球,計算地球接收的功率時,地球背對太陽的半個球面不接收太陽光,對著太陽的半個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)
計算地球接收太陽光的總功率。
2 望遠鏡觀測天體
天體向各個方向持續(xù)均勻地輻射電磁波,射電望遠鏡通過接收電磁波對天體進行觀測。有效面積相同的射電望遠鏡觀測輻射功率相同的天體時,接收功率和天體距離的平方成反比;距離天體越遠,單位面積接收功率越小,若接收信號功率相同,則天體的距離與望遠鏡的直徑成正比。
3 光壓
光壓是指光照射到物體上對物體表面產生的壓力,由動量定理可得t時間內光子的壓力,再由輻射功率與面積的關系,可得面積表達式,由光壓定義,可得光子對物體的光壓。
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