i5 2450:为什么光能产生压力?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/28 05:46:00
为什么光能产生压力?
光压有多大?
我们能感觉得到吗?

光子没有质量 ,但光子有动量.这在高中物理中说的很明确了。当光照到物体上时,会放射,光子的动量发生了改变.根据动量定理,Ft=mv2-mv1.光子会对物体产生冲量,会产生压力.光压一般很小,我们生活在光的世界,已经习惯了。我们感觉不到的。就象大气压一样。它相当于十米高的水柱产生的压强.但我们并没有感觉大气很沉重的压在我们身上。

光有波粒二象性,所以象粒子一样,又有(运动)质量.所以..
除非是激光,自然光人体很难感觉到光压,太小了.

光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压。也称为辐射压强。

当物体完全吸收正入射的光辐射时,光压等于光波的能量密度;若物体是完全反射体,则光压等于光波能量密度的2倍。这个关系可以由经典电磁理论得到,也可以直接由光的量子理论得到。麦克斯韦依据经典电磁理论首先指出了光压的存在。1899年,俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压,证实了麦克斯韦的预言。光压的存在说明了电磁波具有动量,因而是电磁场物质性的有力证明。爱因斯坦光子假设又进一步说明了光压存在的合理性。

光压很小,如果阳光直射到地面,并且光被地面全部吸收,那么地面所感受到的光压也只有4.5×10-6帕。

一、测量光压的实验

列别捷夫所用仪器的主要部分是一用细线悬挂起来的极轻的悬体R,其上固定有小翼a及b,如图1所示,其中一个涂黑,另一个是光亮的。将悬体R置于如图2所示的真空容器G内。借助透镜及平面镜系统将由弧光灯B发出的光线射向小翼中的一个。由于作用在小翼上的光压力,使悬体R转动。转动的大小,可借助望远镜及固定在轴线上的小镜观察到。移动双镜能使光射在涂黑的小翼上。比较两种情况下悬体转动的大小,列别捷夫测得,涂黑表面所受的光压力比反射表面所受的光压力小一半,与理论完全符合。

借助薄片P1使光流的一部分射到温差电池T上可以度量入射光能量的大小,因而可以对理论作出定量的验证。

二、光压的量子理论解释

按照光子说的观点,光压是光子把它的动量传给物体的结果。设频率为υ的单色光,每秒垂直入射到物体表面每平方米上的能量为E,则每秒垂直入射到物体表面每平方米上的光子数为N=E/(hυ)。因为每一个光子具有动量p= hυ/c,当光子被物体所吸收时,每个光子传给物体的动量为p= hυ/c,如果入射光子全部被物体所吸收,则物体表面每平方米在每秒内所获得的动量应等于N·p=E/c。物体表面每平方米在每秒内所获得的动量,即光作用在这个面上的光压为E/c。当光子被物体所反射时,光子的动量从+hυ/c变到-hυ/c,则每个光子传给物体的动量为2p=2 hυ/c。如果入射光子全部被物体所反射,则作用在物体表面上的光压力为N·2p=2E/c。

在一般情况下,当物体表面的反射系数为ρ时,则在每秒内入射的全部N个光子中,有(1-ρ)N个被吸收而ρN个被反射,所以作用于物体表面上的光压为

根据列别捷夫的测量,光压力的数值在测量的误差范围内与理论值符合得很好

简单的说:光有光电两种特性,就是光可以作为一种光子的存在,也可以作为一种波的存在。波没有质量,但光子有质量,有质量,有光子的运动,就产生了压力。

因为光有粒子属性,类似于空气分子

因为光有粒子属性