神舟七号宇宙飞船的航天员在准备出舱进行太空漫步时,意外发现舱门很难打开,有人臆测这可能与光压有关.已知光子的动能p、能量E与光速c的关系为E=pc,假设舱门的面积为1.0 m²,每平方公尺的舱门上每秒入射的光子能量为1.5 kJ,则舱门因反射光子而承受的力,最大约为多少牛顿?
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平方公尺即为平方米.光子被舱门反射前后,光子动量变化量最大为Δp=2p(垂直入射与反射时),又因为E=pc,即对应于光子入射的能量为E时光子的动量改变量为Δp=,取Δt时间内入射的所有光子作为研究对象,由题意知Δt内与舱门发生作用的光子总能量为E_总=Δt×1.5 kJ,根据动量定理FΔt=Δp_总有F===,则:F=N=1.0×10^-5N,B正确.

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