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 6 [5 R: f0 y B! n: X% s: w9 z) {
+ W; ~9 S" M; V* |7 v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。. |( K$ M, N: M" |. p
6 L) |- S( B; K j* T这里稍作总结。
: R5 q2 G5 K7 a# ]! T4 v' C
) c: _1 ]8 q m! @1 c% G6 Z" Y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 。
- S8 q. b4 a/ Q0 u5 q+ N( c; k3 ]7 P2 z9 ? W- I* V" ?
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。
2 |9 c1 a8 v2 [: h3 C/ O# ~ W6 h, D9 L- ^, H/ j
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。: J" D( T& g! u$ a: B
; ]1 l/ w D9 ^, v+ X; m
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。5 x0 I; W- T/ S
5 M4 ~2 U) `3 I5 F0 }( E, N, A
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。, p; }$ h, X* \ S+ o0 X
& W9 P% b& |# w g. S1 V2 R ^1 ^
两边的能量 E是相同的，于是推导出 E=hv=pc， 推出 => hv=pc;
2 ]. H8 g; h5 F4 n# ?( b" W, ]% X2 ~% I$ N2 z5 X9 Y) b
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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那么光压是怎么回事？8 |) a Z4 s: }5 O! f" Z; L2 w6 a
k. u5 @. b; S9 R, r; i! o4 U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。
) e/ L) e9 L' i. q
1 P, U. N' S! r5 R4 W2 N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。1 Y6 H, Z0 ?, c- v! l
7 w# n/ T/ k' k8 G5 G( J
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0 f z4 [; E; [! l
3 C; L: M3 Q, A1 D1 ? |
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