糾正光壓理論的錯誤認識
光照到物體表面時施予表面的壓強。j.克卜勒在解釋彗尾的形成時就已提出了光壓概念。
麥克斯韋根據電磁理論解釋了光壓現象，並算出了光壓的值。當平行光垂直照射物體時，單位面積所受光壓為p=i（1+r）/c，式中i為單位時間垂直入射到單位面積的光能量，r 為表面的能量反射率，c為真空中的光速 。
按照光子說的觀點，光壓是光子把它的動量傳給物體的結果。設頻率為υ的單色光，每秒垂直入射到物體表面每平方公尺上的能量為e，則每秒垂直入射到物體表面每平方公尺上的光子數為n=e/(hυ)。因為每乙個光子具有動量p= hυ/c，當光子被物體所吸收時，每個光子傳給物體的動量為p= hυ/c，如果入射光子全部被物體所吸收，則物體表面每平方公尺在每秒內所獲得的動量應等於n·p=e/c。
物體表面每平方公尺在每秒內所獲得的動量，即光作用在這個面上的光壓為e/c。當光子被物體所反射時，光子的動量從+hυ/c變到－hυ/c，則每個光子傳給物體的動量為2p=2 hυ/c。如果入射光子全部被物體所反射，則作用在物體表面上的光壓力為n·2p=2e/c。
物體受到光的照射，吸收了照射到其表面的所有光子，光壓會對該物體產生壓力嗎？回答是否定的。光子被全部吸收,物體將獲得的光壓壓力為0。
這是因為光子和該物體的電子結合，它的速度沒有改變，它的動能轉化為該物體的內能，而不是轉化為動能。雷射槍、雷射炮不會產生後坐力，也就是這個道理。
從能量守恆的角度來看，回答也是否定的。這是因為光子被該物體全部吸收，其全部的能量都轉化為內能，如太陽能熱水器，吸收的太陽光越多，水溫就越高，相應的受到的光壓就越小，不可能越大，否則能量就不能平衡。
據此，當平行光垂直照射物體時，單位面積所受光壓為p=2ir/c，式中i為單位時間垂直入射到單位面積的光能量，r 為表面的能量反射率，c為真空中的光速 。
當光子被物體所反射時，光子的動量從+hυ/c變到－hυ/c，則每個光子傳給物體的動量為2p=2 hυ/c。如果入射光子全部被物體所反射，則作用在物體表面上的光壓力為n·2p=2e/c。如果入射光子部分被物體所反射，則作用在物體表面上的光壓力為n·r·2p=2r·e/c。
光子的發射和吸收都沒有光壓，唯有光子的反射才會有光壓，這是對光壓的最新認識。
袁新友2012-02-15
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