24小时热门版块排行榜    

查看: 5165  |  回复: 15
当前只显示满足指定条件的回帖,点击这里查看本话题的所有回帖

universpider

铁虫 (初入文坛)

[交流] 为什么一个光子的能量是KT? 已有9人参与

为什么一个光子的能量是KT而不是1/2*KT?

发自小木虫Android客户端
回复此楼
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

universpider

铁虫 (初入文坛)

谢谢2/3楼的回答,我提出这个是因为我本来认为是这样的。想想一团光子气在一个容器内,容器壁不会吸收光子,光子在容器内不停反弹,给容器施加了压力。那么这个压力正好和定义气体温度时的类似。先想象这一团光子满足理想气体的性质,所以满足物态方程PV=NKT。那么压力P就等于单位时间光子在单位面积器壁上反弹后改变的动量,每个光子反弹后改变的动量是原来光子的两倍,所以有,n是单位体积的光子数,c为光速。代入物态方程就得到
10楼2017-05-18 17:54:54
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 16 个回答

racoon01

专家顾问 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
你的问题提法似乎有误。一个光子的能量是$h\nu$. 若考虑热平衡状态的光子气体,其中的一个光子的平均能量为$KT$. 之所以不是$KT/2$,是因为光子对应着平面电磁波,它有两个独立的偏振自由度。
racoon
2楼2017-05-17 16:15:41
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

yiluwangxi

木虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
2楼: Originally posted by racoon01 at 2017-05-17 16:15:41
你的问题提法似乎有误。一个光子的能量是$h\nu$. 若考虑热平衡状态的光子气体,其中的一个光子的平均能量为$KT$. 之所以不是$KT/2$,是因为光子对应着平面电磁波,它有两个独立的偏振自由度。

我能否把这个问题补充清楚。
1 系统有很多自由度。1个具有一定偏振方向的平面波对应一个自由度。因为是电磁波,因此这个自由度是振动自由度。1个振动自由度的平均能量是KT。
2 一个振动自由度可以包含很多光子,每个光子的能量是 hba *omiga。因此一个自由度有多少能量由这个自由度的光子数决定。
3 因此我们只能说一个自由度的能量是KT,而不能说一个光子的能量是KT。
4 极高频率的自由度一般被冻结,这个自由度不分配能量,即这个自由度没有光子。

我这种说法不知道对不对,说出来,大家研究下。
3楼2017-05-17 21:23:39
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

18570422113

新虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
楼上二位爷...说人话。

发自小木虫Android客户端
凡是不能说的,务必保持沉默!
4楼2017-05-17 21:43:38
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通表情 高级回复 (可上传附件)
信息提示
请填处理意见