光有压力吗

【分类】物理
【答案】 提起物体的压力,大家马上会想到水压、气压等,其实光也能产生压力
这一事实,现已被人们所证实
光为什么会产生压力呢?
这要从光的本质谈起
光是一种电磁波,电磁波是传播能量的物质流
不同颜色的光,就是不同频率、波长的电磁波
同时,光波也包含了无数颢极小的微粒子,人们叫它“光子”,并以波的形式向外传播,这通常被人们称为光的“波粒二象性”
既然光是由一颗颗的微粒子组成,当它射向物体时,自然也就有光压施加在物体上了
最早提出“光压”的是17世纪德国著名天文学家开普勒,他发现彗星经过太阳时,彗星的尾巴是背着太阳的
当时开普勒设想,彗星的尾巴是一种微粒流,当彗星和太阳接近时,太阳光产生的压力会使这些微粒流推向背离太阳的一侧
后来著名物理学家麦克斯韦在19世纪18470年代发展了光的波动学说,提出了光的电磁理论
经过实验,电磁波和光波的传播速度完全一样,这从本质上说明了光和电磁现象的统一性,从而使“光压”从理论上得到了证实
尽管如此,在18~19世纪,人们还没能测量出“光压”
因此普通光源所辐射的光线对物体所施加的压力太微弱了
有人估算,把100瓦电灯泡发出的光全部集中起来,再投射到一平方厘米的面积上,这块面积受到的总压力也不过有3%达因(一个在拖食物时用的力就有几达因)
随着高真空技术和强电光源技术的迅速发展,1901年科学家列别捷夫终于通过实验测定出了光压
激光器问世以后,测量光压更变得轻而易举了,因为光压与光功率成正比例关系
一架红宝石激光器能输出上兆千瓦的光功率,它发出的光束所产生的光压能高达10几个大气压!
人们利用激光器所产生的高压、高温,能切割高熔点金属,能在极坚硬的宝石轴承上打子L
在医院,激光束产生的光压,能代替锋利的手术刀为病人做手术
由于光的传播速度是每秒30万公里,而光压又能与光束齐头并进,同时到达某一地点,所以人们设想:将来利用光压来实现各种自动控制,更好地让光为人类造福

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