.光的力学效应-历史与未来 光-动量-光压-力 1616年开普勒-提出光压的概念 从光的粒子性观念出发 具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸 收或反射,光子的动量都会发生变化,因而必然会有 力作用在物体上,这种作用力我们通常称为光压。 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 1616年开普勒---提出光压的概念 从光的粒子性观念出发--- 具有一定动量的光子入射到物体上时无论是被吸 收或反射，光子的动量都会发生变化，因而必然会有 力作用在物体上，这种作用力我们通常称为光压。 光---动量--- 光压---力 一. 光的力学效应－历史与未来
康普顿效应 历史上,康普顿效应是光子学说的重要实验 依据,也是光子具有动量的直接证明 典型的例子有X光的康普顿散射。 1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子 与自由电子之间的弹性碰撞,解释了实验观察到 的各种现象。在这一弹性碰撞过程中,光子与电 子相互作用,不仅要遵循能量守恒定律,而且要 遵循动量守恒定律。 光子具有动量,这在一些研究物质微观过程中 起着重要的作用。 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 历史上，康普顿效应是光子学说的重要实验 依据，也是光子具有动量的直接证明。 典型的例子有X光的康普顿散射。 1923年美国物理学家康普顿在研究X射线光子 与自由电子之间的弹性碰撞，解释了实验观察到 的各种现象。在这一弹性碰撞过程中，光子与电 子相互作用，不仅要遵循能量守恒定律，而且要 遵循动量守恒定律。 光子具有动量，这在一些研究物质微观过程中 起着重要的作用。 康普顿效应
为什么我们感受不到光的压力? 单个光子动量很小 P=10kg.m/s 烈日:1达因/平方米是标准大气压的亿万分之 普通光源的力学效应微乎其微! 光子密度低,方向性差! 实验观测和测量极其困难! 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 单个光子动量很小: 烈日:1达因/平方米是标准大气压的亿万分之一 普通光源的力学效应微乎其微！ 光子密度低，方向性差！ 实验观测和测量极其困难！ 为什么我们感受不到光的压力？ 普通光源 P k g m s h ~10 . / −27 =
Components of the first ruby laser 1960年激光问世: Laner beam 高的光子流密度的激光束 方向性好,高亮度 光的力学效应能够得到充分展示 10mW的HeNe激光,亮度是太阳的一万倍! 会聚光束的焦点处1微米小球受到的力可达10-6牛顿。 光的力学效应研究进入了一个全新的时代! 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 -----高的光子流密度的激光束 方向性好，高亮度 光的力学效应能够得到充分展示 10mw的He-Ne 激光，亮度是太阳的一万倍！ 会聚光束的焦点处1 微米小球受到的力可达10- 6牛顿。 光的力学效应研究进入了一个全新的时代！ 1960年激光问世：
光的力学效应的应用 1光与微观粒子的相互作用 原子/分子 2光与微小宏观粒子的相互作用 纳米/微米粒子 3光与宏观物体的相互作用 核聚变/发射微小卫星 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座:光的力学效应系列实验
中国科学技术大学 国家级精品课程 大学物理实验讲座：光的力学效应系列实验 1 光与微观粒子的相互作用 ---原子/分子 2 光与微小宏观粒子的相互作用 ---纳米/微米粒子 3 光与宏观物体的相互作用 ---核聚变/发射微小卫星 光的力学效应的应用：