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 * D4 E( e! S, S# y$ f
& [$ G$ v$ r6 _2 }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。/ `3 ~- o$ Y1 L' e6 y; t
/ z8 G+ o0 Z: r- @2 G这里稍作总结。0 o! e6 d. N. l0 @
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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 c! G8 \4 V: U K; Q
' ?- Z1 |9 P: v9 A4 m j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。
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& S' Q) g- c+ ^3 d& Y- m$ I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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( V5 v2 k3 ~9 C+ s$ B8 J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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; S+ s1 o" f" R8 A6 h, L' c. Z7 w9 ~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。( ?& k4 ~+ g8 z8 h f# L! j
* v8 e8 K$ A2 T6 E7 A) b3 S# Y两边的能量 E是相同的,于是推导出 E=hv=pc, 推出 => hv=pc;
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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。
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# P, l7 m* |% J; n) v7 W+ c那么光压是怎么回事?" g4 R& x5 _2 k6 u+ J$ l
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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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# m& y+ c' } N" u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 l( c6 e' V+ V6 p+ z3 f0 D
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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3 J% x$ R& s0 G4 O, [6 h
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