写真の問題についてですが、「力積=運動量の変化」という関係はわかるのですが、なぜ力積FΔtのΔt=1sとして考えることができるのですか?
光子の運動量変化が1s間による変化である(すなわちΔt=1s)という根拠?はどこに書かれているのですか?
写真: https://d.kuku.lu/bz8ycktv2
A 回答 (3件)
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No.2
- 回答日時:
No.1 です。
「お礼」に書かれたことについて。>この場合、運動量の変化から力を求めることはできなくなってしまうのではないでしょうか?
そもそもの与えられている条件が
「光が毎秒 L [J] の割合で当たっている」
ということなので、ここにすでに「1 s」という条件が入っています。
これを微小時間 Δt にすれば
LΔt [J]
なのです。
従って、微小時間 Δt に板にあたる光子の数は
N = LΔt/(hν)
そうすれば (1) の力積は
FΔt = NI = [LΔt/(hν)]・(hν/c) = (L/c)Δt
となるわけです。
回答ありがとうございます。少し脱線しますが、FΔt=LIΔtという式の説明として、光子にはたらくΔt間の力積は、光子が受ける運動量変化に等しい。その運動量変化は、光子の個数×1個あたりの運動量で表せてΔt間に壁に当たる光子の個数はLΔtと表せるということでしょうか?
No.3
- 回答日時:
No.2 です。
「お礼」について。>FΔt=LIΔtという式の説明として、光子にはたらくΔt間の力積は、光子が受ける運動量変化に等しい。その運動量変化は、光子の個数×1個あたりの運動量で表せてΔt間に壁に当たる光子の個数はLΔtと表せるということでしょうか?
はい、そういうことです。
「光子1個の運動量変化」が
(1) の「完全吸収」の場合には
衝突前の運動量:hν/c → 衝突後の運動量:0
(2) の「完全弾性衝突」の場合には
衝突前の運動量:hν/c → 衝突後の運動量:-hν/c
ということですよね?
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