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 # U% H1 w/ T1 e& x# g
/ I& K8 \) z$ N3 d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。
) }, t( v% S7 v* B' a# ^, j, F% }7 `: a, Z5 L5 C
这里稍作总结。$ w7 _& X6 L& d
\9 X' _1 l( \# o2 p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 。
; O9 h$ D" ?" d* }6 U4 u2 B: _( Y
) V& [; S7 k6 x- H: s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。5 j/ t! K/ M( |+ B! }6 E0 D1 ]
3 D* |) u$ `8 O2 }& ?- i! E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。
) N& d5 q+ K! g2 B
! h# d+ ?; g1 r+ f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。2 C7 Z2 u( C, ~ f0 b/ u* j
0 S8 O; R8 C: M5 i% C* _
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。
3 r9 S O. ^7 ^$ U
* k2 G/ x; t: D6 W! v* X7 E& r两边的能量 E是相同的，于是推导出 E=hv=pc， 推出 => hv=pc;& O8 X3 [1 _! a+ L* O
* H) k# m+ G9 }' ~) z' `
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。
# K; E: I# z* D2 V5 [6 T+ b; k" p3 l3 c- T8 o& h
那么光压是怎么回事？
! L' k) C8 U. `) v0 y: r! o. v* \4 Q/ c1 }
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。9 H6 [, ^" z9 D& D5 Q A* y
& }4 i. O8 }/ K: @! W7 q V, W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。
2 ^; F1 ^1 A+ m- V" _4 Y
2 c W k% q/ D9 f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' x% e/ E' S3 a. q5 M
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