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 : p" V/ M( m& K7 f6 t& `
) w/ ?" S5 o; U( a: z$ ]! N" T
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。9 n; U8 O0 f, I6 T
: d8 Y5 a$ W! Z2 U! t这里稍作总结。
6 A% @! z& U$ \7 V/ ^& x1 r) b W7 a) B7 G4 a' q
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 。. m/ x5 f+ a% i) |4 b9 t
+ B' I6 l% I) h3 q; I+ B) m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。4 p+ y: p- S( O! h" H" ]
& b1 r* k, j7 l; \
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。& d3 }& f+ g1 U; t) M% ^
" P9 v1 \& j# M4 l# E$ s0 r$ r& ~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。8 d- @, T* j+ k; x7 G4 G" f
" j8 j/ G2 a V& P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。4 b F" {) ]+ @% `$ M
2 x. S* l1 G2 U5 ~' m
两边的能量 E是相同的，于是推导出 E=hv=pc， 推出 => hv=pc;
* g% t3 P2 u+ u: @; |
8 x0 ~5 N4 d6 ?( b& J, s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。* i6 O- ^0 [2 h* d X) k6 L
7 o/ Y& L. S; K1 v6 s那么光压是怎么回事？
. ~ h) {( P! z
% p7 i% s9 g. J. S! v% 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。* Y: G, e/ q3 D; ^ M8 w# U
6 \4 p# ?5 K& c
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。
& B X# p5 E* V! `1 Z
" u/ O0 ]1 |4 w4 Z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
8 o+ r) b# k' y. T/ h$ S
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