TA的每日心情 | 怒 2020-11-20 06:24 |
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本帖最后由 燕庐敕 于 2018-2-5 08:37 编辑 w6 k; I4 f6 {! {3 X3 c8 W7 |
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前几天和大鹏在记录里聊了一下后坐力,后来聊到光子没有静止质量却有动量。当时我的观点是有问题的,牛腰老弟和冰姨的提法正确。
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8 O6 u% I2 B7 v" |% e( F/ e4 T这里稍作总结。' u3 H2 N! Y& r+ |1 _
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动量是一个物理量,用来表示物体的运动状态。在经典力学适用范围里(也就是低速以及未小到量子级别的条件下),一个物体的动量等于它的质量乘以它运行的速度,表示为:p=mv 。! [, B: a+ K4 G/ `8 P6 j6 D0 B1 S+ W
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光子其实是在光的波粒二相性被确认之后才得以被定义清楚的。8 s" T" V' d9 o) ^" M
* |2 y; K9 |& A8 t& q3 S光是一种电磁波,电磁波肯定是含有能量的,光的能量,在光电效应的量子解释确认之后,得知与光的频率成正比。' L! | D4 C" n+ W& w" T
* {# |) Y$ Z A9 L9 v) N5 q/ L这里表示为: E=hv, h是普朗克常数,是一个测定值,v是光波的频率。
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根据波动的能量公式,波的能量等于动量乘以速度,于是得出:E=pc, p是指动量,而c是指光速。在真空中,光速也是一个常量。0 T+ a4 X0 O: r. f( \9 q: i
( J* B: ~7 J5 T两边的能量 E是相同的,于是推导出 E=hv=pc, 推出 => hv=pc;7 ^. U: S. T" k7 }. t
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那么,光子的动量 p=hv/c = h(v/c)h是普朗克常量,而波的速度除以频率正好就是波长,这里波长是λ,那么v/c=1/λ。 于是有 p= h(1/λ). 也就是牛腰和冰姨给出的结果 p= h/λ。
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: ^6 h9 M( r, ]1 N5 r, T+ \那么光压是怎么回事?
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6 e% U# ` H% Q, S& X' q前面说过,由于光具有波粒二象性,光子概念提出后,光的粒子性可以用来解释光压现象。$ n& z7 K! h. ^( E% k, z
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光压是光子把其的动量传给光照射到的物体的结果。由于光的粒子性,根据动量定理,光子具有动量h/λ,只要被光照射到,就会对物体产生一定的压力。大量光子长时间的作用就会形成一个稳定的压力。
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不过这个压力很小,似乎有人计算出 压强为每平方米只有10的负六次方牛顿的级别( }5 G5 A5 ^$ _
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