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 4 v1 e( ^3 E: e& w' x0 d9 e3 ~" B& v3 g& {
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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。/ c/ x0 N9 h) F5 E5 Q! N% S
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这里稍作总结。
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2 L0 e1 i& I2 @9 n! k. S; l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 。, r' D; `0 ]: k* r+ x
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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。- e6 H7 `! M; z9 Y
9 V7 `- Q2 v' X; p2 s0 c5 r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。! F1 V! ]4 W7 W8 e0 ] [4 Q8 V
0 {: y: J! Q2 {* G' k, _% E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。$ q7 |1 N+ F$ k( I9 H8 B
* E' }* h; X* w* T8 ~7 d5 K
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。% |8 r6 ?6 F- H
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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;5 ~8 @% f. \6 c1 I7 I0 [
9 q2 j+ d( z' v0 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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7 L% `5 _' I& P那么光压是怎么回事?
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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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, H: |9 r4 l. D' R' K6 C& n8 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。
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/ Q! e( @6 t' @, e0 t i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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