レーザーと円板の問題

質問

レーザーと円板の問題

下記のような問題が与えられたのですが、
解答が分かりません。
8/23までに解答しなくてはいけないのですが、
どなたか分かる方いらっしゃいましたら、
教えていただけるとうれしいです。

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波長1.0×10^(-6)[m]のレーザーが出力1.0[W]で連続発振している。
この光を円板に垂直に照射することによって、光が物体に及ぼす力学的作用を考える。
必要ならば以下の定数値を使ってよい。

プランク定数h=6.6×10^(-34)[J・s]、光速c=3.0×10^8[m/s]

[A]このレーザーの変更を直線偏光として以下の問いに答えよ。

(1)このレーザーが1秒間あたりに放出する光子数を求めよ。

(2)円板が光を100%吸収する場合に円板が光から受ける力を求めよ。

(3)円板が光を100%鏡面反射する場合は円板が光から受ける力は設問(2)と比べて何倍になるか。

(4)設問(2)の設定において、同じ出力だが波長が半分の光を使うと円板が光から受ける力は何倍になるか。

なお、この設問は続きますが、
長く書くと皆様が回答されづらいと思うので別の質問に分割します。

回答No.1

foobar · ベストアンサー

まず、光速と波長から振動数νを計算しておきます。
1.光子ひとつのエネルギーはhνなので、出力1Wをこれで割れば、一秒あたりの光子数が出ます。
2.光子ひとつあたりの運動量はhν/cなので、これと1．で求めた光子数から全体の一秒あたりの運動量が計算できます。この運動量が完全に消費されることから、円板が受ける力を計算できます。
3.反射された光は同じ大きさで向きが反対の運動量を持っているので、2.の2倍の力になるかと思います。
4.光子ひとつあたりのエネルギー、運動量が2倍になり、光子数が半分になるので、全体の運動量は変わらないかと思います。

お礼

お答え頂き、誠にありがとうございます。

早速計算してみます。
感謝申し上げます。

補足

この問題の続きがあります。

↓

http://okwave.jp/qa/q6125033.html

お時間の許す限りで、お分かりでしたらご回答いただけると助かります。