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
. I* G1 U5 s1 ^6 f' F6 R7 f+ p/ w
/ q/ t- B* |) T4 b7 W9 f. Z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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这里稍作总结。
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+ y* H; ?# N2 F: N1 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 。) Z9 A* c! p+ J* Y
- z. E- v; l o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。- j2 s% E. N$ i
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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。& `/ R. |/ l0 r! c% X! G
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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。* G" A4 K9 F/ h# u$ T: v
: e* Y! l- k. l, o# `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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两边的能量 E是相同的,于是推导出 E=hv=pc, 推出 => hv=pc;/ u" e2 g% O7 B# @( s
7 N* v! @2 J6 Z6 M1 C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。( J- r* m0 L. K0 i2 W- t! P: q
- p" P8 f" f3 Q/ i D. O, |那么光压是怎么回事?
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, G2 l0 O$ f5 i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。5 ~6 N$ ^4 j* F- t7 L, B
+ S9 W( y! u( \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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- u: q( E1 n# c9 Q" `6 @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 V7 Z% T5 u6 Y, f6 H# V
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