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 2 u; t. }4 X8 I, ^% B* _
@1 d( I$ r1 t( {7 g$ S; A" 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。; @' b$ m% q; w# D
$ ^( A$ c: a) P+ p' ]% h/ m6 F! I
这里稍作总结。
! N# e- Y. B! \# H
# {: |+ d" q+ B: w3 ?' U S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 。
( s- L- } m' ?! C: G
' X% z3 C1 Y6 ]- r# k4 E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。; W( b8 K+ m! M0 J+ e( L! D% K
# t8 U! d* t7 E) g5 O4 |2 @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。6 c, S R* v6 L7 Q8 o
( K) i6 P) ?* Q& m2 H/ D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。7 W; k& k) |* N( l# {
2 Z% D1 ?$ x% O# Y. {8 _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。0 Z5 Y. H* Q. p
) V" G C9 i( n: g) J+ O
两边的能量 E是相同的，于是推导出 E=hv=pc， 推出 => hv=pc;
2 V4 r D4 J2 I" ` `8 H4 \' Z: ^! ~ K; q. X/ A/ n/ Y
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。/ E1 T3 O6 O1 }( s
# N2 b( I) i5 n" r% l那么光压是怎么回事？' p5 `* l* I% I7 k
$ V* @+ b. G9 v) b
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。
0 L- Y' c7 g3 H7 Q4 u, L K/ a
5 {0 j6 p$ J6 q3 M( G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。5 X) L; _7 m: M; a
7 |7 D/ D; w/ h
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! @ U9 o. b! v5 F+ o
$ o8 R8 F* g- D/ c7 K" f |
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