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
+ _7 R6 k& P3 I( n1 T2 C$ ] B1 f$ L
; Z# y: y7 b+ b6 k0 ] k; H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。 Y/ K3 P( A! ~6 a( T0 J; b* J
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这里稍作总结。; \* v O& b, g' [2 N- D, A
+ }4 _1 i7 w4 E# J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 。& k" b% i# E" M8 C
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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。0 O- {8 g, @0 F/ U
+ H! G4 v! h! O4 p4 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。
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6 H0 j. [ I. u. w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。
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. @+ D0 r, ]# F8 O9 Z2 a* B) X9 D6 z6 ?两边的能量 E是相同的,于是推导出 E=hv=pc, 推出 => hv=pc;1 }3 N& x# \. q: ^0 _
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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。# m. y; S( E+ J3 ?3 h# `) W s y
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那么光压是怎么回事?7 K: ?0 B% I9 ?2 l' ?
7 X# \3 s) t1 y; P4 j; |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。
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1 L$ g2 q# B, t* R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。# ]0 h% P% D9 Q( X8 H3 M1 X
4 Y1 A' z2 b: ?, g/ N3 f, g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# c( e, B, U$ W! b# }- P: i
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