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% ^ i, p, w" E5 `/ o
+ T1 g6 ^' m) i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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- R5 N7 |7 G/ X这里稍作总结。% @2 e! T# D6 j6 D* ]( d
; P' S+ l0 u. m2 a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 。7 d! f+ T8 I4 i! f# V( W* s/ B
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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。# }% ?" A2 ~* m ~$ v+ k. ?# y
% B5 H) [8 W3 W4 ?: u1 b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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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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5 F0 u) N: q0 H8 D1 F/ N A7 `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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1 u0 r7 `% Z0 C& Y+ g; T8 B% X两边的能量 E是相同的,于是推导出 E=hv=pc, 推出 => hv=pc;- s: n$ ]" O' B$ E# R3 @
' {% H# S/ c/ a" K1 |) F2 U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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! w- V) d+ c' s1 I: R4 K" f1 d, n那么光压是怎么回事?& g/ H1 y( I {) Z t
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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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( R, N" J( `: 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。$ X) n( R0 d- A4 K5 [
& Z7 Z9 I( ~# V( D1 l0 R' }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
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