利用电磁波粒子性的动量推动飞行器是否可能
refinder2017/05/12物理 IP:江西
国外有人用激光的打飞盘实现飞盘在空中的上升驱动,利用的是光子的例子性产生的动量。类似的应用还有太阳帆。
电磁波和光是一类东西,所以是否可以用电磁波打到飞行器上实现同样的驱动效果?
来自:数理化 / 物理
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~~空空如也
refinder 作者
7年7个月前 IP:江西
833881
引用 radio:
其实电磁波的动量不是粒子性专有的。。从电磁的角度来说就是电磁场本身具有的动量,或者直观一点说,是电磁波里的电场带动照射物体表面的电荷产生运动,然后运动的电荷在电磁波的磁场的作用下产生垂直方向的洛伦兹力……
另外一个有趣的问题就是,火箭是利用反冲力推进的,如果激光或者电磁波有动量,那么是否一个光源或者电子波发射源就可以作为一个推进装置了?
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
833883
引用 radio:
确实可以。。不过要有方向性。。一个全向天线显然是不行的。。对于定向天线,姑且可以简单地“化简”理解成一个不产生推力的全向天线加上一个产生推力的反射罩。。
发射源的质量没有减少,何以产生反冲力啊?
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
833885
引用 radio:
确实可以。。不过要有方向性。。一个全向天线显然是不行的。。对于定向天线,姑且可以简单地“化简”理解成一个不产生推力的全向天线加上一个产生推力的反射罩。。
按照之前的解释,只有电磁波碰到物体表面时候才有作用力,没碰到的时候应该没有作用力吧
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refinder作者
7年7个月前 修改于 7年7个月前 IP:江西
833899
引用 radio:
然而发射源本身就是个物体。。
发射源消耗能量发射电磁波必然导致能量的减少。。同时导致质量的减少。。电磁波也是有质量的。。
需要精确的理论推导
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refinder作者
7年7个月前 IP:江西
833909
引用 radio:
初学电磁学,算错勿喷。。
建立右手直角坐标系X,Y,Z
设有两个电偶极子1,2在x轴上相隔1/4波长放置,一个在原点,一个在负半轴,其中负半轴的震动相位超前90度(只有振子和反射器的八木天线)
设电
思路是对的。但我认为结果是错的。
电磁波打到金属表面,会反弹回来,反弹的波和入射波叠加,看起来会产生作用力,但是实际上只是在空间场的叠加,并不会产生作用力。就像两个水波相遇,会叠加,会干涉,但还是各自沿着各自的道路继续前进,并不会对波源产生作用力。
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
833922
引用 radio:
对于照射到金属表面的电磁波,所产生的作用力也与反射的电磁波的叠加没有什么关系。。实际上只和电磁场本身的动量有关。。关于这点在电磁学教材的有关章节有严谨的推导。。

之所以计算中使用两个振子,是为了直接……
电磁场动量在哪本教材上有推倒?推荐一下,谢谢。
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
833927
引用 radio:
对于照射到金属表面的电磁波,所产生的作用力也与反射的电磁波的叠加没有什么关系。。实际上只和电磁场本身的动量有关。。关于这点在电磁学教材的有关章节有严谨的推导。。

之所以计算中使用两个振子,是为了直接……
电磁场动量如何和之前的推导联系起来?
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
833966
引用 radio:
IMG_20170514_225319.jpg
IMG_20170514_225342.jpg IMG_20170514_224855.jpg

IMG_20170514_225408.jpg

IMG_20170514_223857.jpg
IMG_20170514_223916.jpg
手上没有扫描仪,将就看吧。。
这是哪本书?推荐一下
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
834060
引用 radio:
图上有。。《电动力学导论》。。
这是本好书,有空好好研究一下。
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
834061
引用 radio:
然而发射源本身就是个物体。。
发射源消耗能量发射电磁波必然导致能量的减少。。同时导致质量的减少。。电磁波也是有质量的。。
电磁波没有质量。另外能量的减少不意味着质量的减少,难道用完的电池比充满电的电池质量小?
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
834074
引用 金星凌日:
在相对论的框架下,质量和能量完全是同一个物理量。
至于你说的“电磁波没有质量”,我想你要说的是“静质量”。
同意你说的动质量。但能否确定的回答:用完的电池是否比充满电的电池质量小?
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refinder作者
7年7个月前 IP:广东
834149
引用 bg4tfw:
激光打飞盘是在大气层内进行的,飞盘相对于凹面镜,激光会聚在盘下方,使空气受热迅速膨胀,对盘产生作用力。和光子动量没什么关系!
我也怀疑是这个原理。。。
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refinder作者
7年7个月前 IP:江西
834281
引用 zgchen:
1369瓦每平米转换效率太低了,怪不得载人太阳能飞机好大啊!为了表面积不得不做那么大
所以宇宙大爆炸之说还是有可能的,假设宇宙有个爆炸的中心,所有物体都在远离这个中心,除了爆炸带来的动能,还有可能就是受了来自这个中心的宇宙辐射的作用:)
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