作者Morphee (千磨万击还坚劲)
看板TransAdvCalc
标题[问题] 综合题 和光子,克卜勒第三定律,及力学有关
时间Sat May 7 13:47:57 2005
2.
光由许多光子组成,若单一光子的能量为ε则其动量p=ε/c,c为真空中光速
已知太阳光照射地球的能量强度(在大气层外) I = 1.35*10^3 (W/m^2)
(1)假设地球为良好的黑体,则地球表面所受的最大光压(或称光辐射压力)为何?
此光压与海平面上大气压力比值为何?
(2)行星受到太阳光的照射因而产生排斥力,证明行星所受的光辐射排斥力
和其与太阳的距离成正比。
(3)设有一密度为ρ,半径为r的球形黑体,在半径为R的圆形稳定轨道上,
以角速度ω环绕太阳转动,证明克卜勒第三定律应修正为
3*Ps
ω^2*R^3 = GM - ---------- (哇......@@)
16πcρr
G为万有引力常数 M为太阳质量 Ps为太阳的总辐射功率
(4)已知太阳和地球距离为1.50*10^8 (km) ,计算太阳的总辐射功率Ps
(5)就地球而言,地球半径为 6380 (km) 质量为 5.97*10^24 (kg)
计算(3)中的光辐射修正项的数值,此修正项对克卜勒第三定律有何影响?
(6)有一种构想是在很轻的塑胶面板上,镀上一层反射良好的铝金属膜,
利用太阳辐射的光压可使该面板连同载具翱翔於太空之中,称为太阳帆
假设太阳帆的帆面一直面向太阳,暂不考虑携带载具,且其平均密度ρ=2.0 (g/cm^3)
若欲使太阳帆所受的光辐射力等於来自太阳的重力,则该塑胶板之厚度为何?
(7)承(6),欲使该太阳帆和地球在同一轨道上环绕太阳转动,
则其所受来自太阳的吸引力必须大於光辐射的排斥力,今将面板厚度增大为两倍
则其周期为何?(本题不考虑地球引力对太阳帆的影响)
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.123.220.24