當手電筒對著牆發出一束光,牆會不會受到光給的推力?

賤萌表情

當然有推力,因為光也有動量


你可以簡單的認為:光照射牆面的過程如同一粒粒光子不斷的擊打牆面,不過光擊打在牆上產生的推力實在是太小了,相比而言要光束去推動一面牆,不如讓它去融化一面牆來的更容易些。

當然也有以光作為動力來源的例子


比如前幾年霍金先生啟動的“突破攝星”計劃,發射一群微型探測器,也光壓作為動力來源,不過不是太陽光,而是地面的激光裝置照射,在短時間內加速到光速的五分之一,之後一路飛向4.3光年外的半人馬α座

不過也有不少人並不看好這個計劃,因為實在是過於科幻了,雖然理論上可行,但實際上光是這個超強功率的激光裝置就很難完成。


其實推力的計算也比較容易,可以從光量子的角度去分析,知道光子能量即可知道動量,之後再按照動量定律去分析,便可得知牆受到的推力。

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賽先生科普

經典的動量守恆定理如何解釋光壓?

在經典的守恆定理中,動量為mv,但是粒子具有電磁場,而場又具有動量,所以說動量守恆是粒子的動量mv和場的動量這兩個量之間的守恆!

光的動量mv為零,但是電磁場是具有動量的,所以當光照在其它物體上時,電磁場的動量就會傳遞到該物體上,那麼這時物體的動量就發生了變化,這就相當於一個力作用於在它上面了!雖然是極為小的,但是仍然可以通過先進的儀器來測量和過程演示!

那麼意思就是,

當光照在牆上時,其實是有受到推力的,只是這種作用力非常小,而且加上本身牆體結構和材料的特殊性,所以我們是不能看到牆體運動的情況的



什麼是光壓?有什麼實際運用?

簡單來說,光壓指的是光照到物體上對物體表面產生的壓力!

對於光壓的研究,最早可以追溯到17世紀。那時的天文學家開普勒就曾經用太陽光的壓力來解釋彗星的尾巴為什麼背對著太陽!雖然沒有具體和科學地解釋,但是開普勒對於太陽光的壓力的認知和判斷,足以表明了對於太陽光壓的研究從17世紀就有人開始了!



現目前光壓還沒有實際運用,但是對於其運用的構想卻提出的很早!早在上世紀的20年代,俄國航天事業先驅康斯坦丁提出"用照到很薄的巨大反射鏡上的陽光,所產生的推力獲得的宇宙速度",這種設想也成為了現如今製造太陽帆的基礎!

其實俄國人這種設想也不是自己想出來的,而是根據了更早之前的一部科幻小說故事而提出,期間空了一段時間無人問津,直到1924年俄國科學家才提出這個觀點!

所以說只有大膽設想,才能夠大膽的著手去做!



關於光壓的科普知識:

  • 人們可以從光的電磁理論或者光的量子理論推算出光壓的大小!
  • 1748年歐拉就指出過光壓的存在!
  • 1901年由俄國物理學家列別捷夫首次測量出來!




科學無處不在

先亮答案:有推力!

一束光照在牆壁上,牆壁肯定會受到光子的推力,將這些推力綜合起來統一稱呼可以稱其為光壓。

日常生活中可以看到,牆一動不動,說明光壓特別小,但你別看它小,光壓是現代新型的飛船動力系統之一。

科學家計劃設想一種飛船,飛船上用特殊物質做成的“光帆”,在地球上統一就激光射向光帆,光帆就會獲得來自光的推力,從而帶動飛船加速,這樣的光帆飛船最高能夠獲得光速的20%,個速度遠超目前為止所有的飛船速度。



事實上,這項計劃已經開始實施,且主導人之一就是前不久逝世的偉大的科學家霍金(再次敬禮),他將這個計劃命名為“攝星計劃”,這個計劃想要研發一個名為“星片”的光帆飛船,期望它以20%光速,以20年的時間飛至半人馬座,並在到達後約4年時間像地球傳回信息。


螞蟻科學

答:當然是有的,叫做“光壓”,其實不僅牆會受到“光壓”,發射光線的手電筒,也會受到相反的推力。


其根本原因是“光子存在動量”,動量守恆對光子也是成立的,所以牆必定會受到一個光的壓力,微觀機制就是——牆體的原子吸收了光子的動量。

不過,因為光子的動量非常小,所以牆體受到的光壓是非常小的。太陽光也有光壓,在地球軌道上,太陽光對每平米產生的壓力,只有約0.000005N。



可是,一旦面積增大,其光壓是不可忽視的。


利用“光壓”的原理,科學家還能製造“太陽帆推進器”,利用太陽光產生的光壓,去推動宇宙飛船,在沒有空氣阻力的太空,這種微小的動量積累,會得到非常大的效果,而且美國也在研製這樣的飛船。



太陽帆飛船,利用巨大且輕盈的太陽帆,去反射太陽光,然後推動飛船遠離太陽系,太陽帆的面積需要數萬平方米,然後給飛船提供微小的加速度。


單個光子的動量:p=hv/c;

我們利用這個公式,就可以計算特定光強下,對某物體產生的光壓。

也可以利用電磁學理論的光壓公式:P=S/c;

其中S為電磁場中的能流密度矢量(坡印亭矢量)。



艾伯史密斯

答案是肯定的,牆當然會受到光的作用力。只是非常非常的小。動態的光子是有能量的,光作用在物體上當然就會產生推力。

最簡單的觀測就是我們看到彗星的彗尾。當彗星接近太陽時,彗星上的部分冰物質被蒸發成水氣,與其他的昇華物質混合在一起,在身後留下一條長長的大尾巴。這條大尾巴永遠揹著太陽而不會跑到前面去。這就是太陽光的壓力作用。

手電筒對著牆發出光,牆自然也會受到這種光壓力的作用,只是手電的光與太陽光相比,差得太多了。

在地球上,一個絕對黑色的物體,即能夠把光完全吸收的物體,太陽的光壓強還不到一百億分之一的大氣壓,我們手中的電筒,這個光壓就更低得可以忽略了。但太陽光壓的力量放到真空中,陽光就會發揮作用了。

於是有人幻想著製做太陽帆來實現宇宙航行。這在理論上是完全行得通的。早在20世紀20年代,齊奧爾科夫斯基就提出了太陽帆的概念。

太陽帆是一種不帶機械動力裝置的輕便航天器,它像帆船利用風的壓力一樣,利用太陽光的壓力作用到帆上來獲得推力,從而實現宇宙航行。

太陽帆雖然從太陽那裡獲得的推力很小,但長時間持續地作用,這種推力仍然能不斷地給航天器提供一定的加速度。當然,這種飛行器不能在地面上使用,只能用在沒有空氣阻力的太空。


史海探奇

先說答案——會。

人家利用光壓的宇宙飛行器都上天了實驗了(暫時失敗),北京奧運會都舉辦了,順帶說一下大清滅了很多年了。

90年左右,我記得我小學的時候有一本奇書(雜誌)——《少年科學畫報》,記載了好多現在我們正在應用的科技以及我們在不遠的未來即將使用的科技。


82流氓兔

會啊,一切物質都在發光,給對方施加壓力。

光是行星懸浮、繞恆星旋轉和電子繞核的原動力,傳遞物質與物質之間的作用力,是萬有引力的來源。未來星際旅行的飛船動力將直接來自光。


科學小宇宙

一個,普通不懂的人的看法,別噴我求解釋,就是,推力是怎麼定義的。既然說有光壓,那麼多麼大的光壓能形成多大的推力,也就是光跟形成的推力有沒有一個定義,這有沒有一個正比?推力應該有計算的吧。然後如果有,能計算,我想知道不談別的,就太陽光,照射地球形成推力了麼?假如你們有定義,那麼一束光照射,就一塊牆吧,有推力怎麼判斷出來?推力是不是產生效果才能叫推力?假如有那就千束,萬束,億束,照射這牆,直到能推動牆,這樣應該能算出這個比俐吧,我估計光壓,推力沒有準確的定義吧,也就是多少光有多少推力,就是比如一束光有0,00000000000000000推力沒這樣類似於的具體定義吧。而且還有一個更不能理解的,從光壓來看至少得很多很多很多光壓才能產生看的見的效果吧。最起碼太陽照射我身上也不知道多少光壓至少沒有感覺推了,就太陽照一天都沒有推力。這最重要的來了,熱溫度能量呢,什麼東西能承受光能形成推力的現象?,,,別噴,我真不懂。求指點


我在征戰的路上

實際生活中,考慮牆受到地面對它的作用力,建模時在光滑桌面上運動!做的時候根據動量定理,光的動量為P=h/a,a為光的波長,E=hv,v為光的頻率,而cv=a,c為光速,E為能量.

實際上,由於熱量的損失,以及地面力對牆的作用,還有光的強度不夠大的原因,牆是不會倒的.


我行342

有光壓這一說,所以有人提出過星際飛行的光帆設想。愛因斯坦獲諾獎不是因為驚世駭俗的相對論,而是因為發現了光電效應,順便帶出個光壓概念,這都是大牛研究的領域,我們就姑妄聽之,人云己雲吧!


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