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
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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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& Y6 p1 h* o9 c8 c这里稍作总结。6 o9 E" \& t; r) ^' a
/ L/ k7 W1 K- V; |1 m) P, X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 。2 w, o3 G, Y9 C' o6 \1 D/ |' j& x
/ n5 O( R. D5 l \. |( Z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。: X Y: `6 l9 I K
, k# y4 D$ F! c i( Y H% T/ d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。2 K3 U1 b. Q- }( v8 ~
" B) I% C0 n3 e& U8 G" B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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! x+ w' l/ X) p' c0 k/ y1 J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;2 [! M' u. t7 k. |
* \) @5 s o+ J1 p& v% {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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0 G* A# _4 q% t# r& D4 h$ u那么光压是怎么回事?. J. g1 K8 e' s! ~) v. r
c" u& z- s0 Z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。+ w* ^* i' A _7 S% f
1 L- _1 C" R/ o% l) t- H% Z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。: F5 _8 q+ Q! Q1 U
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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( ?! ]5 i! B6 v6 G# S
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