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 9 T. ]- h- m9 }4 A3 c, {- b
, @' ?6 o5 m) i" E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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这里稍作总结。
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: Z: z* a3 r% n! E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 。, m w0 X, K b4 S
, F, F" U) E' U4 Q4 a1 _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。9 s+ }% d3 a/ o1 h2 g# Y9 m+ c# X
: e& t, l& b+ E6 {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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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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+ P8 y [1 ?% _) T) p( Z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。" y. z6 E3 N, Z) u2 b& v
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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;' H) z# m1 Z/ K
# w6 i V/ D+ }3 h) Q+ |
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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那么光压是怎么回事?
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2 J2 C& F0 O0 I3 T# V. c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。% I0 R: b' S/ o# }+ q% y
4 Q0 s! l) Z. T# H# 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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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( @: m5 g/ V- x1 p
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