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光子有压力吗?地球被太阳照射了几亿年,是否因此获得了一定的动能呢?
地球,光子,动能光子有压力吗?地球被太阳照射了几亿年,是否因此获得了一定的动能呢?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
光子有压力吗?地球被太阳照射了几亿年,是否因此获得了一定的动能呢?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
光子有压力,因为光具有波粒二象性。光不但具有波动性,还具有粒子性。光子的压力来自于光子的动量,科学家已经研制成功太阳帆飞船,就是利用光子的粒子性。
太阳帆是用特殊材料制成的,它的表面涂刷了一层能完全反射光的涂层,利用光子的反弹力推动太阳帆运动,这是一份一份的光粒子施加的动力。可见物体想从光获得动能必须要利用光的粒子性。那地球能不能受到这种反弹力而获得动能呢?
在回答这个问题前,咱们先来讲讲光什么时候表现为波动性,什么时候表现为粒子性。据研究表明:1,光在传播时主要表现为波动性,而和物质发生作用比如说发射和吸收时主要表现为粒子性;2,大量光子时表现为波动性,少量光子时表现为粒子性;3,光的波长越长,波动性越强,波长越短,粒子性越强。从以上的陈述中可以看出地球想获得阳光动能的必要和前提条件是第1种和第3种情况。咱们先来看看第3种情况,
到达地面的太阳辐射光谱在0.15――4微米之间,其中的40%集中在可见光谱段(0.4――0.76微米),60%在红外光谱段(>0.76微米),紫外光谱几乎绝迹,尽管如此太阳辐射比地面和大气辐射的波长(3――120微米)要短的多,可见太阳光的粒子性还挺强的。由此可见,太阳光还是满足第3种情况的。咱们再来看一下第1种情况:光和地球发生的作用就是吸收和反射。光粒子的能量一份一份地让地球吸收和反射,其中只有反射才能产生反弹力,太阳帆表面涂层完全反射阳光,它的分子一点也不吸收光子的能量,所以光子只能返回,太阳帆对光子弹力的同时受到光子的推力,因而产生动能。但地球表面不像太阳帆的表面有一层全反射的特殊材料,地球的表面粗糙,太阳光只有极少一部分反射对地球产生反弹力,绝大部分就像泥牛入海被地球悄无声息的吸收,这些能量转化为了地球的内能,而并没有变为地球的动能,原因是这些光子直接增加了地球分子的动能。这样导致地球温度上升,地球又向大气辐射热量,大气向太空辐射热量,形成热平衡,
地面和大气辐射波长较长,主要表现为波动性,更不会产生反弹力。
那极少的反射光根本起不了作用,再说地球不停地自转,太阳光不只照射一面,这样即使产生一点动能也会被对销,丝亳无用。
综上,光子虽然有压力,太阳光也照射了地球几十亿年,但地球丝毫不会获得动能。
回答于 2019-09-11 08:43:50
有,光子的压力称之为光压,光压是来自于光子的动量,利用这个压力,科学家已经设计出一种光帆能通过光压推动。霍金生前提出的突破摄星计划就是计划利用激光阵列推动光帆加速的。
但是光压的动量是很小的,对于普通的物体来说都可以忽略不计,对于地球这样的庞然大物,根本可以当做不存在。所以地球理论上是获得一定的光压提供的动量,但也只是理论上,对地球不会用可供探测到影响。
不过如果是对于质量非常轻,受光面积特别大的光帆来说,效果就比较显著了。在突破摄星计划中,霍金就计划用一面超大的光帆推动一只100多克的探测器。据说这探测器理论上能达到0.2c的速度。(光速的20%)
但是目前也只能停留在概念阶段,这样的设计目前科技是无法实现的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球所获得的动力和能量早已被阴阳变化和日夜替换消耗殆尽的无影无踪,只有绿色植物和野生食链中的各种动物和微生物依然存在着呼吸和生命。
回答于 2019-09-11 08:43:50
每秒30公里的绕太阳速度都没啥影响!光压对地球完全可以免疫!
回答于 2019-09-11 08:43:50
光没有压力,压力是对于具有完全物质属性所具备的特性。光本身不是完全物质,属于有缺陷的亚物质。
回答于 2019-09-11 08:43:50
打在脸上那感觉就是压力,撞击力,产生热,质 --- 能转换。
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