激光由于其單色性好、亮度高、方向性好等特點(diǎn)，在科技前沿的許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)光的波粒二象性可知，當(dāng)光與其他物體發(fā)生相互作用時(shí)，光子表現(xiàn)出有能量和動量，對于波長為λ的光子，其動量p=，已知光在真空中的傳播速度為c,普朗克常量為h。
（1）科研人員曾用強(qiáng)激光做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：一個(gè)水平放置的小玻璃片被一束強(qiáng)激光托在空中。已知激光豎直向上照射到質(zhì)量為m的小玻璃片上后，全部被小玻璃片吸收，重力加速度為g。求激光照射到小玻璃片上的功率P；
（2）激光冷卻和原子捕獲技術(shù)在科學(xué)上意義重大，特別是對生物科學(xué)將產(chǎn)生重大影響。所謂激光冷卻就是在激光的作用下使得做熱運(yùn)動的原子減速，其具體過程如下：一質(zhì)量為m的原子沿著x軸負(fù)方向運(yùn)動，頻率為ν₀的激光束迎面射向該原子。運(yùn)動著的原子就會吸收迎面而來的光子從基態(tài)躍遷，而處于激發(fā)態(tài)的原子會立即自發(fā)地輻射光子回到基態(tài)。原子自發(fā)輻射的光子方向是隨機(jī)的，在上述過程中原子的速率已經(jīng)很小，因而光子向各方向輻射光子的可能性可認(rèn)為是均等的，因而輻射不再對原子產(chǎn)生合外力的作用效果，并且原子的質(zhì)量沒有變化。
①設(shè)原子單位時(shí)間內(nèi)與n個(gè)光子發(fā)生相互作用，求運(yùn)動原子做減速運(yùn)動的加速度a的大??；
②假設(shè)某原子以速度v₀沿著x軸負(fù)方向運(yùn)動，當(dāng)該原子發(fā)生共振吸收后躍遷到了第一激發(fā)態(tài)，吸收一個(gè)光子后原子的速度大小發(fā)生變化，方向未變。求該原子的第一激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能級差ΔE。
③假設(shè)光子沿前進(jìn)方向有自旋，自旋方向滿足右手螺旋法則，大拇指指向光子的運(yùn)動方向，彎曲的四指指向旋轉(zhuǎn)方向，原子吸收光子后，其旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針還是順時(shí)針（沿入射方向看）？其角速度如何變化？

【考點(diǎn)】分析能級躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．

【答案】見試題解答內(nèi)容