◇鏡と光の圧力と量子状態Q&Q
素朴な疑問です
ソーラーヨットと量子光学
光と鏡の関係では-
光が鏡で反射するとき鏡に運動エネルギーを与えるのでソーラー
ヨットが成り立つ。
- 光が鏡で反射するとき鏡に運動エネルギーを与えないので量子光学が 成り立つ。
鏡が自由に加速が受けられ有限の質量を持つか、 がっちり支えられていて無限の質量を 持つとみなせるかという差かな?
ソーラーヨットの反射光は周波数が下がるか
光を鏡の帆で受け、光の圧力で宇宙空間をすすむソーラーヨット。
帆により反射した光は運動エネルギーをヨットに与えたはずですので 当初の系で計測する運動エネルギーは小さくなっているはずです。
光は静止質量を持ちませんが、普通の粒子について少し考えると、
静止質量をもつ粒子が静止質量を持つ壁に衝突し、完全弾性反射する場合、
双方質量の比によってその系での粒子の運動エネルギーの一部は
壁に移り、反射する粒子の速度は変化します。
壁が無限大の質量を持つ場合、反射する粒子の速度は、方向が逆に
なるだけで、元の速さとなります。
壁の質量が粒子と同じ場合、粒子の速度は0となり、壁が粒子の速度
で移動を開始します。
粒子と壁の相対速度の絶対値は維持されます。
光の場合速度が遅くなることはありません。
衝突により運動エネルギーの変化したの光はどのようになるのでしょう?
強さ(振幅)が小さくなるのでしょうか?あるいは周波数が小さく なるのでしょうか?
鏡の反射は光の量子状態を変えないのか
変わることもありうるけど、確率が低いので無視できるのでしょうか?
もっと素朴な疑問
運動エネルギーと観測系と、衝突-反射と運動エネルギーと観測系と、衝突とドップラー効果と運動エネルギーと観測系と、 運動エネルギーと周波数と光量子と観測系と。。。
「波とエネルギー」という観点でまとめた一般科学書もあんまりないですよね。波が運ぶエネルギー、波の運動量、 波が与えるエネルギーと運動量、波の反射とエネルギーと運動量、波の吸収とエネルギーと運動量。
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