如果阳光也有重量,那我就会说,老板,来一斤阳光,要新鲜的。我也不会再用一米阳光来表达时光的美好,而要用一斤。今天,我们就来严谨的讨论一下这个问题。阳光,它真有质量?是的!称斤卖似乎更加合理。
既然有质量,那我们一定会问,阳光有多重?这得从阳光的构成说起。阳光的构成,基本粒子是光子。
那什么是光子呢?光子是一种有质量,有能量,有波长的一份一份的粒子,具有波的特性,也有粒子的特性。听不懂?简单的理解就是外卖小哥送餐框里的一份份外卖,小哥哥一份份的送,你就有了阳光。划重点,是一份份的,是不连续的波。
既然阳光有重量,那光子有多重呢?嗯,很轻,很轻,那种生命不能承受之轻。一份光子的质量大概为:9.347543(38)×10^-36 千克。基本等于没有,但是它却真实存在。
为了证明光压的存在,1901年,俄国物理学家成功的测量出光压的大小。根据压强公式,可以计算出太阳的光压大约在5*10^-6帕斯卡,相对于正常的大气压强1.013*10^5帕,光压小到基本不存在,有由于人体感觉器官的限制,所有没有人能感受到它。
但是如果是在宇宙中,光压就不能忽略不计了。一个最著名的例子就是,彗星运行时,它的尾巴总是背对着太阳,它就是受到光压的影响。
除了彗星,未来人们在太空中的活动也必须考虑到光压的影响。由于太空的真空环境,没有阻力的情况下,光压的影响就很容易被放大。由于光的粒子性,光压的大小跟物体的颜色有巨大的关系如果是黑色的物体,光照射后基本被完全吸收,那它获得的压强为1份;如果能产生镜面反射的物体,所有的光子被反射,根据动量定理,那它就能获得2份的压力。
正是基于光压的特性,在航天中也有应用。在蒸汽机发明以前,人类的海洋航行主用使用帆船,利用风能,控制合适的角度,让船航行。太空中,我们也可以制作又大又轻质的太空光压风帆,利用光能的压力,推动帆船前进,降低太空航行的能耗。
光压就是阳光的压力,因为阳光也有质量。
PS:在 上看到有一种风车叫光压风车,它的原理并不是光的压强导致它转动。它的原理是在一个接近真空的密闭容器中,放上两篇叶子,一黑一白。当阳光照射时,风车便转动了。原理是因为黑色的叶子吸收了阳光,导致叶面温度升高,分子热运动加强,于是,容器中的分子的开始大量撞击叶片,从而给叶片一个推力。白色叶面由于反射了所有的光,温度较低,分子不活跃,不能获得能量。于是叶片就转动了,总是朝着黑色往白色的方向。如果将容器抽成完全的真空,叶片就不转了,因为没有分子运动了。如果不抽空气,由于空气阻力过大,叶片也不会转动。这就是光压风车的原理,美其名曰光压分车,其实跟光压没有半毛钱关系。
光具有质量,也有能量,老板,再来一斤新鲜的阳光。今天的分享就到这里,有不对的,或者不明白的,欢迎小伙伴关注,留言指正。
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