Sunday, November 1, 2015

qm 用量子論來解釋輻射壓就直觀許多:量子論中,電磁波是由許多移動的光子所組成,所以光子打到物質後,不論是被吸收還是被反射,動量都會傳遞到物質上。物質每單位時間所改變的光子動量就是力,除以受力面積之後就是壓力。


如果在電磁波經過的位置上有帶電荷的粒子(如電子),那些粒子就會振動起來。
由於電磁波的傳播方向垂直於電場和磁場的振動方向,所以它是橫波

輻射壓


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輻射壓(Radiation Pressure)
加州大學柏克萊分校物理系 2012 盧奕銓
  • 定義及基本概念
電磁波(光)在傳遞時帶有動量,所以當電磁波打在物質上時,不論是被吸收或是被反射,都會對物質施力。就如同許多小球不斷地打在牆壁上,牆壁會受到力一樣。而每單位面積所受到電磁波的力,就稱為輻射壓,或是光壓。
輻射壓的大小,除了跟電磁波所攜帶的動量大小有關之外,也跟受力物質的特性有關:如果物質本身完全吸收入射電磁波,那麼光壓P就是
eq1 其中p是在t時間內入射在面積A內的電磁波動量。如果物質本身完全反射了電磁波,表示動量變化是兩倍的p,所以輻射壓也是兩倍大
eq2
如果受力物質本身完全透明,代表可見光可以完全穿透該物質,那麼可見光就不會對該物質造成任何輻射壓。所以,物質與電磁波如何交互作用,也會影響輻射壓的大小。
  • 輻射壓理論
電磁波的動量如何傳遞到物質上,有古典及量子兩種解釋:
  1. 古典理論:
    電磁波在傳遞時,電場和磁場都垂直於傳遞方向,如圖一所示。當電磁波遇到物質內的帶電粒子時,電場會驅動正電荷向上移動,而正電荷一旦有了速度,就會受到磁力
    eq3而使電荷向物質的方向移動,所以對物質內部產生壓力。
    值得一提的是,如果物質內的電荷不能跟電場同步,那麼輻射壓的方向就不一定會指向物質本身。例如,如果物質內部只有完全自由的電荷,那麼用數學可以證明,電荷的運動有時候與電場同向,有時候反向,所以受到的磁力有時指向物質內部,有時指向物質外部,所以物質平均受力是零。幸好,一般物質,即使是完美的導體,其內部的電荷都不是完全自由的。用數學可以證明,電磁波如果打在一塊完美的平面導體上,導體電荷的集體行為會和電場完全同向,所以受到的磁力也永遠指向導體內部。
    圖一
  1. 量子理論:
    用量子論來解釋輻射壓就直觀許多:量子論中,電磁波是由許多移動的光子所組成,所以光子打到物質後,不論是被吸收還是被反射,動量都會傳遞到物質上。物質每單位時間所改變的光子動量就是力,除以受力面積之後就是壓力。


高中物理教材內容討論:帶電粒子等速運動為何不會發出電磁波?

www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/viewtopic.php?topic=24356
2011年4月8日 - 23 篇文章 - ‎7 位作者
我覺得電場有變化帶動磁場變化,就會有電磁波(電生磁、磁生電),等速度運動, ... 變化,應該會再生電場,所以為何等速運動的電荷,不會產生電磁波輻射出去 .... 會在空間產生變化的電場與磁場想一想可以算是一般所謂的電磁波嗎?


电磁波- 维基百科,自由的百科全书

https://zh.wikipedia.org/zh-hk/电磁波
电磁波,又称電磁輻射,是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量和 .... 當電磁波入射於物質時,會造成物質的帶電粒子的振盪和能量增加。


輻射,帶電粒子??? | Yahoo奇摩知識+

https://tw.answers.yahoo.com/question/index?qid...
2015年8月19日 - [2]為甚麼講義說電離層可以反射"無線電波" 那不是被磁場防禦住了嗎? [3]"宇宙背景輻射"是電磁波說明帶電粒子可以是"輻射" 那太陽風為甚麼不算太陽輻射呢?


電磁波裡有電荷嗎?~急| Yahoo奇摩知識+

https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid...
2015年8月23日 - 最佳解答: 電磁學目前的發展還是電生磁磁生電的電磁波一產生若沒有任何阻礙將會永無止靜一直傳遞到宇宙的遠端磁場的產生在於電荷有運動形成電流就會在電流 ...


太空天氣簡介

www.hko.gov.hk/prtver/html/docs/education/.../ele_spacewxc.shtml
太陽耀斑的出現,與太陽上某處地方急劇地放出電磁波及大量帶電荷粒子(主要是電子)有關。這些電磁波能干擾地球的廣播通訊及無線導航系統,而帶電荷粒子亦能對 ...


光线能够带电荷吗.. - 爱问知识人

iask.jczs.sina.com.cn/b/dvTOaT8h9.html
轉為繁體網頁
光线能够带电荷吗. ... 和带电荷的离子并不是最小的物质组成,现在已经有了对夸克的认识,这都是微观的存在;其次黑洞是将所有的物质包括元素 ... 他是一种电磁波


輻射壓| 科學Online – 科技部高瞻自然科學教學資源平台

highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=62566
2015年4月23日 - 而每單位面積所受到電磁波的力,就稱為輻射壓,或是光壓。 ... 當電磁波遇到物質內的帶電粒子時,電場會驅動正電荷向上移動,而正電荷一旦有了 ...


電磁學: 宏觀電磁學, 光學和狹義相對論 - 第 237 頁 - Google 圖書結果

https://books.google.com.hk/books?isbn=9571135895 - 轉為繁體網頁
林清?, ‎戴念祖, ‎念祖·戴 - 2004 - ‎Dian ci xue
輻射是從物質的表面放出電磁波或者放出微小粒子的現象"前者依波長的長短分為/ ... 它是入射電磁波引起物體表面具有質量且帶電荷午的粒子(例如電子)的運動。 q 的 ...


[PDF]輻射防護導論

esh.pccu.edu.tw/ezfiles/61/1061/img/179/1020916-2.pdf
子、中子射線,重粒子射線, γ (加馬射線), χ光,紫外光,可見光,紅外光,微波. –粒子輻射;電磁波輻射. –帶電荷(直接游離);不帶電荷(間接游離). –游離輻射;非游離 ...


光波與電磁波 - 興倫香港中學會考課程- 物理

developer.hanluninfo.com:8088/2005/hkcee/.../index_03_04_06_01.ht...
如果在電磁波經過的位置上有帶電荷的粒子(如電子),那些粒子就會振動起來。 由於電磁波的傳播方向垂直於電場和磁場的振動方向,所以它是橫波。 電磁波與機械 ...








電磁波裡有電荷嗎?~急
電磁波裡有電荷嗎?
如何把磁場拿掉而只剩下電場?
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4 個解答
抱歉,似乎發生一些問題。

解答

最佳解答:  電磁學目前的發展 還是電生磁 磁生電的 電磁波 一產生 若沒有任何阻礙
將會永無止靜一直傳遞到宇宙的遠端 磁場的產生 在於 電荷有運動 形成電流
就會在電流周圍產生磁場 然而電磁波的產生在於 變動的電場 產生磁場
(Ampere's Law) 然後變動的磁場 產生電場 (Faraday's Law)
注意喔 因為這些場都是時變場 產生出來的場也將會是時變的
這兩長一直變化 沒完沒了 磁場拿掉剩電場 有 就是電荷在那裡不要動
真的不要動喔!! 你找得到case嗎? 穩定的原子核內部電子基本上就有點像靜電問題 可是在看進去 電子都會自旋耶!! 那一時刻自旋向上 一時刻自旋向下
對於不同 量子態的原子 又似乎是不可預估的世界 嗯~~這有興趣 你研究量子力學 就會明白了
紙飛機 · 5 年前
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· 剛才不久
  • 在原子能階上的電子只要是放出能量,從高能階移到低能階,就會是放出光子(電磁波),所以當然沒有電荷。
    "如何把磁場拿掉而只剩下電場?"
    我覺得你問的問題表示你完全不知道電磁波是什麼東西。
    其實電磁波就是像x射線,紫外線,紫光,紅光,紫外線,無線電波(依波長短到長),都可以叫電磁波。

    2010-05-16 10:36:37 補充:
    x射線,紫外線,紫光,紅光,"紅外線",無線電波 " "標示的詞改一下唷

    2010-05-16 10:38:48 補充:
    如果你還有疑問,建議你去維基百科查一下,網址給你唷
    =>>http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E6%B3%A2
    Eric · 5 年前
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    · 剛才不久
  • 電磁波裡沒有電荷.但是特定頻率的電磁波經過特定的粒子,有可能會讓該粒子帶有電荷.原因是該粒子的電子吸收電磁波的能量,躍進至激態.
    電場與磁場在空間中, 因為隨時間變化而交替產生的波動稱為電磁波.電場隨時間變化在鄰近空間形成磁場,而磁場隨時間變化在鄰近空間形成電場,
    於是相同的變化隨著空間的差異而有時間的延遲,於是形成電磁波.由於電場與磁場相生相伴的作用,所以不可能只拿掉磁場而保留電場.換句話說,電磁波拿掉磁場後就不是電磁波了,

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