关于光子反射能量动量问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/01 04:54:49
光子照射到一个反射率很高(认为是全部都反射回去)物体后,反射回去,光子的能量没有变,有动量守恒,物体又有了速度,因而就有了动能。这就使得系统能量增加了,违背了能量守恒?怎么解释?
我做的一个题,就是利用光压的加速器,用频率为v光照射到一个反射率很高(认为是全部都反射回去)材料做成的,面积为S质量为M的加速器上,单位时间单位面积有N个光子,射后求加速器获得的加速度?
答案用的是
hv=mc*c
时间t获得的总动量P=nmct
2p=Ft
加速度a=FS/M
得a=2nhvS/M*c
这就是说反射后能量没有变,动量大小也没有变?是不是答案这种解释是错的?

光子照射到一个反射率很高(认为是全部都反射回去)物体后,反射回去,光子的能量没有变
这个是楼主的观点,其实光子的能量变小了。
在发生了反射后,光子的速度没有变,但是频率变小了。
E=hv v变小了导致E变小了。

楼主可能是根据E=mc^2来推导的吧。这里c确实没有变化,但是m确变了,也就是说,光子的运动质量变小了。

楼主可能又要问这不是不遵循质量守恒了吗?
其实在涉及到光速的问题上,我们不能用质量守恒或者能量守恒了。应该用质-能守恒定律。
如果把整个系统看做一个整体的话,就是光子的动质量转化为物体的能量(有动能,有热能)。

光子照射到一个反射率很高(认为是全部都反射回去)物体后,反射回去,光子的数目没变,但如果平面镜可移动的话,光子的能量是变的,能量和动量都会减小。如果平面镜不动,则光子能量不变。
能量守恒是最基本的定律,微观粒子也一定满足动量守恒。

你做的这个题目一定是一道奥赛题了,奥赛题经常会用到近似。

由弹性碰撞的知识我们知道,当一个质量很小的物体碰撞一个速度为0的大质量物体时,质量很小的物体近似以大小与原来相同的动量返回,而大质量的物体仍静止。
所以在此题中,光子返回的动量近似与原动量大小相同。也就是说,对镜子的冲量小于2mc,但非常接近于2mc,所以题目的解法没问题。

光子的能量变小了,通过多普勒效应使得频率发生了变化的缘故

反射光波的频率已经变大了啊,能量减小了
这种问题是能量和动量守恒两个方程联立才能解出的啊,你只知道光的撞前速度,只用一个方程是万万解不出的。

2楼回答的很正确。在光速尺度上,质量守恒定律和能量守恒定律是不正确的。
相对论把两个守恒定律合并为一个质-能守恒定律了。

这个题的解法是错误的,应该设光子反射前后的频率为V1和V2
先根据能量守恒求出V2 再用动量守恒来算。
你说的算法是默认了光子反射后能量没有损失,这是不对的。