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如图甲是一种自由电子激光器的原理示意图。经电场加速后的高速电子束,射入上下排列着许多磁铁的管中。相邻两块磁铁的极性是相反的。电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进,电

◎ 题目
如图甲是一种自由电子激光器的原理示意图。经电场加速后的高速电子束,射入上下排列着许多磁铁的管中。相邻两块磁铁的极性是相反的。电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进,电子在摆动的过程中发射出光子。管子两端的反射镜(图中未画出)使光子来回反射,光子与自由电子发生相互作用,使光子能量不断增大,从而产生激光输出。 ![]() (1)若该激光器发射激光的功率为P = 6.63×10 9 W,激光的频率为υ = 1.0×1016 Hz。则该激光器每秒发出多少个激光光子?(普朗克常量 ![]() (2)若加速电压U =1.8×10 4 V,取电子质量 ![]() |
◎ 答案
(1) 1.0×10 27 (2)3 |
◎ 解析
(1)每个激光光子的能量 E = hυ (3分) 设激光器每秒发射n个光子 Pt = (nt) E (3分) 求出 n = 1.0×10 27 (1分) (2)设电子经电场加速获得的速度为v 由动能定理 ![]() 设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R ![]() ![]() 电子在磁极间的运动轨迹如右图所示 (4分) (只画出第一段圆弧,若比例对给2分,比例不对不给分。) 电子穿过每对磁极的侧移距离均相同,设为ΔL 由图可知 ΔL = R- ![]() 电子通过的磁极个数 ![]() ![]() ![]() 求出 N =" 3" (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲是一种自由电子激光器的原理示意图。经电场加速后的高速电子束,射入上下排列着许多磁铁的管中。相邻两块磁铁的极性是相反的。电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进,电…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。 瓒呭競渚垮埄搴椾笅鍗曚紭鎯� 姣忓ぉ棰嗗彇鍒敊杩囷紝鍗曞崟浼樻儬浜笉鍋�- 最新内容
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