1樓:流理是
光子是極端相對論。
粒子,其靜止質量為0。一般情況下處理折射時認為光子被原子彈性散射,總能量不變。因此,你「巨集和但」後面的推理有問題;
1、速度變小,質量也跟著變州絕伍小。
對光子,其靜止質量為零,總質量**於相對論效應的動質量,由於整體能量不變,因此其動質量不會減小,也就是質量不會改變。速度變小,是因為它的波長變小了,而頻率沒有改變。
2、速度變小,質量也跟著變小,動量當然變小。
對光子,普通冊或的動量關係p=mv不再成立,速度變小,動量不一定會變小,光子質能方程。
寫為。e = pc(p為動量,c為光速),當速度減小為原來的1/n時,總能不變,其動量則變為原來的n倍。
2樓:匿名使用者
這一現象可以由物質波公式解釋,以扮罩散下是百科關於物質波的解釋:
這個公式可以寫作pλ=h,其中p是物體的動量,λ是物體的波長,h是蒲朗克常量廳氏。這個公式表明物體的粒子性和波動性是一對矛盾,其中p表徵粒子性,λ表徵波動性。兩者的乘積成反比,是一種此消彼長的關係。
這悶孫個公式對一切實物都是成立的,當然也包括光子。
光子折射後動量如何變化
3樓:餓了喝開水
首先要說,我被這問題搞崩潰了。樓主的問題我很感興趣,今天跟5個同學討論了,沒法得出統一意見。看來必須去問我們電動力學的老師。
以下只是我們討論的內容,可供樓主參考,不敢說是標準答案。
1.愛因斯坦最先提出光子動量p=h/λ,然後德布羅意推廣到了實物粒子。注意當光子在真空中傳播作為自由光子時,才滿足p=h/λ。
而p=nh/λ是不是介質中德布羅意關係式的形式呢?我專業就是物理學,但是從沒見過教科書上有p=nh/λ。此外,介質中的光子不是自由光子而是束縛態的光子,不適用p=h/λ來解釋。
此外,如果一定要用德布羅意關係式解釋的話,我乙個同學提出,波動有兩種速度,與波長變化對應的叫做相速度,它不代表能量的性質,相速度是相角變化對應的速度,群速度是能量傳播的速度。在介質中變小的是相速度,但是德布羅意波的群速度反比於相速度。群速度變大了,所以我同學認為光子的動量變大了。
然而,用德布羅意關係來解釋光子在介質中動量的變化,很可能是不適用的,就像牛頓力學不能解釋光電效應。
2.考慮光的粒子性,如果用碰撞來解釋,光子在介質中和介質原子作用,把自己的一部分動量傳給介質,光子本身的動量應該變小。這種解釋好像比較靠譜。但是第3和第4條指出……
3.正像2樓說的,光子不同於實物粒子,它的動量p=h/λ,與速度無關。光子的靜止質量為0,不能用p=mv來算。
但是2樓認為「當速度減小為原來的1/n時,總能不變,其動量則變為原來的n倍」是不對的,如果用光子質能方程e = pc來解釋的話,應該是這樣的:e不變,c也不變!所以p不變。
為什麼c不變呢?因為量子力學認為,光子在介質中的速度並沒有變小,光子一直是以光速c運動的。為什麼呢,請看第4條。
4.在《qed:光和物質的奇異性》(費曼著)認為,光子的速度和光波的速度是兩個概念,光子一經產生便永遠以真空中的光速c這唯一的一種速度運動,除非被吸收(此時光子也已不復存在)在介質中,光波(注意是「光波」!
的速度要小於光子的速度。之所以在介質中光的速度顯得慢,不是由於光子本身的速度變慢了,而是光子在介質的行進過程中,不斷被介質粒子「挽留片刻」——被原子裡能級上的電子吸收,電子躍遷到高能級,高能級電子不穩定,又躍遷回來釋放光子。總之,走走停停的光子使得總體上看介質中的光波速度變慢了。
光波的速度和光子的速度不是同一概念。
總之,這是個有趣的問題。歡迎**。
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