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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0 g s( i& c# D. x0 x; {# |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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2 w9 j/ x# n" u) P1 @( F; q这里稍作总结。
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( L- G- x6 d g( v6 I9 B/ f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 。
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" j3 I d; D6 d7 e% E( S& M/ P2 n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。 U" G6 n* ? y3 Z5 J
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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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& j# t3 z8 F3 m' g, n% J. D3 |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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+ T1 g+ ~+ w9 P& A( X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;0 n& a: q, W$ J, F; Z
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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。( S3 c. p' a8 g" U
, e: `6 \8 l2 j A4 t! V0 X3 `. @那么光压是怎么回事?
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( M: E# P! k3 ^2 Q; w+ S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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- W' u6 V4 K0 P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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# }' D$ P8 e) N4 N9 V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7 G* @. x9 c9 ]* U
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