Question

【題目】如圖所示，一束強激光通過一三棱鏡，此三棱鏡底角為，底邊長為，底邊寬為，折射率為，密度為，設此三棱鏡不發生轉動，光線總平行于軸入射，空氣折射率，反射光不計，平行激光束光強分布如下：

（1）試求平行光通過棱鏡后的偏轉角

（2）設為三棱鏡頂點的坐標的分量．當時，試求激光作用在棱鏡上，方向的分力．（用，，，，表示）

（3）不考慮重力影響，將鏡移到處釋放，求其振動周期．（只考慮方向）

Answer 1

【答案】(1) (2) ①，則有，．②時，則有， (3) ，式中

【解析】

（1）由折射定律，易知

（2）對于每個光子而言，其折射后動量改變量為

，

從而，其中表示單位時間通過此面積的光子數

，為上部分面積激光功率．

同理，

①，則有，

②時，則有，

當時，解的上面對稱

（3）當時，由，則由（2）得

故做簡諧振動，且，式中