用十年树木造句:光有压力么?怎样证明?
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
http://physics.scnu.edu.cn/gzwl/contents1/1-1/02/040201.files/gy.gif
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
http://physics.scnu.edu.cn/gzwl/contents1/1-1/02/040201.files/gypic.gif
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。
光压飞船。
有 简称光压
怎么证明?
三楼不是证明了吗?测量都测量出来了还没证明吗?