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如果激光垂直射在物体上,随着激光能量的加大,是否转化成力在时间上的冲量?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/07 09:04:38
如果激光垂直射在物体上,随着激光能量的加大,是否转化成力在时间上的冲量?
另外,物体没有吸收光能,激光也没有发生任何反射与折射,请懂的人回答,
如你所言,激光没有被吸收,没有反射和折射,那激光哪去了?凭空消失了?这个命题违反能量守恒定律.
其实激光与物体作用时,主要发生的就是光子与电子的作用(包括光电效应,康普顿散射,电子偶效应等),作用的结果主要是光被吸收,当然还有相当部分被反射,物体产生热量、电势、电偶或者逸出电子.作用时物体会受到光的压力,爱因斯坦称之为“光压”.爱因斯坦认为光是由光子组成的,光子能量E=hv,其中h为普朗克常数,v为光的频率.那么光子的动量p=hv/c,c为光速.显然光子对物体是有冲量的,更确切的说是对电子有冲量.随着光强增加,光子密度也增加,那么冲量也会增加.但是这些能量多数都变成了物体内部的能量或电子突破势垒之后的能量,所以在光强不是特别大的时候对于物体整体而言是可以忽略的,也就是说一般情况下测不到光对物体的“力”. 如果你能接触理论物理的知识就很容易明白了,光学 中讲得简单而含混,可以翻阅一下 原子物理 和 量子力学 深入了解.
再问: 你说的,我已经看过了,大学物理吗,我是同意爱因斯坦的光子说法的,正如你所说激光没有被吸收,没有反射和折射,那激光哪去了?凭空消失了?能量去哪里了?既然不能违背能量守恒原理,这时激光只有一种转化方式,那就是冲量,把能量转化成力的形式,把能量传递给给别人才行,另外。我不是说假设物体没有吸收光能转化成为自身的内能,在这种情况下,激光在单位面积上积累的能量会越来越大,如果转化成力在时间上形式,能量守恒
再答: 嗯,很欣赏你独立思考的精神,不过你给我的感觉还是在概念上有些不清楚。另外,大学物理实在是太浅显,不可能将这件事说明白,理论物理是物理专业课程明显跟大学物理不同。咱们按照你的假设推演:光以“力”的形式作用在物体上,物体没有发生位移或形变,光的这个“力”也就没有做功,因而也就没有能量传递给物体,能量就又不守恒了。 还是从微观上给你细说吧,光子作用在物体上无非就是与原子核的作用和与电子的作用,其中光波的电矢量可以驱动原子核振动,使物体微观振动加剧,叫做“受迫振动”,意味着温度升高,这就是为什么激光可以烧熔物质;光波能量传递给电子,使电子能量升高,运动加剧,甚至突破势垒脱离原子,这叫“光电效应”;在某一波段(例如X光)的光子可以看作粒子与电子发生碰撞,从而使光子散射,光子部分能量传给电子,本身波长亦改变,这个过程跟你说的力很像,叫做“康普顿散射”,(碰撞机理可以参考分析力学教程),但终究是跟电子的碰撞;此外还有可能有电子偶效应。对于激光而言主要是被散射和转化成热,所以才有激光切割器,激光武器的诞生。所以当强激光打在钢板上时可以切开它,而不是压弯它。如果你还是坚持你自己力的说法,我也没办法,只能说你从宏观的角度来思考物理问题是受牛顿力学荼毒太深,高等物理里面基本没有牛顿的影子。如果你说的是对的,那么19世纪以来的近代物理理论就都是错的了。 最后,我耐心手打跟你解释,不是垂涎赏金,真心没多大用,只是欣赏有自己思想的小孩,更是欣赏喜欢物理的学生,大学物理只是概论性质的,欢迎你加入物理专业的行列。