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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9 x# a/ W, \6 \7 N6 S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。+ Y0 I# z) y. y! p2 Z4 X2 T- H
) D8 W% C6 F* s9 O. T
这里稍作总结。
, V* D5 j2 a1 N; z7 F
" X8 V" q: K+ o1 ?4 q9 A/ c6 R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 。: f' |3 B; w/ V* U" n) J
* l9 a0 l+ q" h% y6 h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。
# g8 d4 [4 W( g, I8 t0 K2 `) T. ? e$ @# o9 y
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。3 O/ @$ B# j) g$ e+ L5 j
& r( g/ l: Z* |( y
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。
, `3 ~& l( C6 C0 ?/ n! V1 w- `% I7 Y6 m
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。+ i7 |# |1 c& F' o) s6 @; t- @
c5 W' Y2 a/ J, I( K两边的能量 E是相同的，于是推导出 E=hv=pc， 推出 => hv=pc;% }5 W0 }9 K; C- R& E3 j
4 A- B# u# q; j& m2 x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。$ H' q8 Z c2 _4 }& }+ O
. k. ~, ^' S" j4 @# B" ~7 y
那么光压是怎么回事？
8 m1 \' @) \: k. D' d+ a) j) G/ _ M' E
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。
, T' `: M! ~3 F& X7 ~; Q: M' o2 u, Q2 l% w7 o0 {
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 s$ @+ B6 W2 A2 L( T
8 X) u; ?% ?! L6 h$ N1 E9 C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 e" Z T( }/ x( |$ P# c7 q" U
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