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光子动量公式推导

发表时间:2024-07-28 05:17:42 来源:网友投稿

光子动量公式可以通过以下推导得到:

1. 首先我们知道光的能量与频率(ν)相关,根据普朗克-爱因斯坦关系,能量E等于普朗克常数(h)与光的频率之积:E = hν

2. 其中,普朗克常数h的数值为6.62607015 × 10^-34 J·s。

3. 接下来,根据相对论的质能关系(E = mc^2),我们知道能量E也可以用物体的质量(m)和光速(c)表示:E = mc^2

4. 将步骤1和步骤3得出的能量表达式相等,我们有mc^2 = hν

5. 由光速的定义,c = λν,其中λ是光波长。

6. 将步骤5的光速表达式代入步骤4,我们得到mc^2 = h(c/λ)

7. 再次运用质能关系(E = mc^2),我们可以将步骤6转换为动量的表达式:p = mc = h/λ

8. 综上所述光子的动量(p)可以由普朗克常数(h)除以光波长(λ)得到,即光子动量公式为p = h/λ。

这就是光子动量公式的推导过程。这个公式显示了光子的动量与其波长的倒数成反比关系。

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