制造原理
制造│機械│技術(shù)
手工│DIY │科技
來源：制造原理
上周末和老同學(xué)們聚會，除了吃飯喝酒，剩下的就是天南地北的胡侃亂吹，不知不覺聊到了夏天這話題，小時最喜歡的就是夏天，一放暑假那可是小伙們最能皮的時候，抓魚，下河洗澡，抓蜻蜓，放牛等等，每天都能換著花樣玩，那一個個被太陽曬的，用一句話來形容，皮膚很像臘肉，還是煙熏過的那種感覺。
小時候似乎對高溫耐受力很強，根本不怕曬，現(xiàn)在的大夏天不待空調(diào)房感覺都不能活一樣，那毒辣的陽光照在身上簡直要命，就在這時，有人提到，太陽光速度每秒大約30萬公里，如此之快的速度照射到身上為毛沒有感覺，你們知道光對物體是有力的作用嗎？我驚詫道:這么神奇，光也有壓力？
大家開始紛紛議論……物體的質(zhì)量隨著速度的增加而增大，當(dāng)速度接近光速時，它的質(zhì)量將趨于無窮大啊？，要是這樣，我們豈能活命?除非光子沒質(zhì)量，但是沒質(zhì)量又哪來的光壓??？
大家每天都能見到光，白天的太陽光，晚上的照明燈光，生活處處需要光，我們對光的了解除了夜晚的的照明，利用光能發(fā)電，植物的光合作用等等。那大家知道嗎，平時我們所見到的光也是有壓力的，只是感覺器官的限制而感覺不到。大自然真神奇！
什么是光壓呢？光壓指的就是光照射在物體表面上對物體表面所產(chǎn)生的壓力，也稱作輻射壓強。當(dāng)物體完全吸收正入射的光輻射時，光壓就等于光波的能量密度；假如物體是完全發(fā)射體，則光壓就等于光波能量密度的2倍。太陽照在地球上的光壓大概是5×10－6牛/米2，這個壓強很小，人體是無法感覺到的。
早在1748年，歐拉即已指出光壓的存在。偉大的天文學(xué)家開普勒曾因彗星的尾巴為什么背著太陽而感到迷惑，太空是真空的，沒有風(fēng)和其它因素的影響，他大膽的猜想，光是有壓力的。但是沒有實驗證明，所以也就是個假說。
直到1899年，俄國物理學(xué)家列別捷夫首次測量出來。他是如何測量出來的呢？實驗很簡單，用一根細線掛超輕的物體R，上面固定兩個小片a及b，就像圖1那樣,a是黑色的，b是光亮的。
將物體R放到圖2的真空容器里，用B發(fā)出的光線照向a或者b。由于光壓的作用，R就會轉(zhuǎn)動。由此可以說明光壓確實存在。當(dāng)然，列別捷夫進一步所測得的結(jié)果是涂黑表面所受的光壓力比反射表面所受的光壓力小一半。所以要想人體感受到光壓，可能只有在真空環(huán)境里才有可能，還要保證感官超級超級超級靈敏，但這也是不可能做到的。（你們千萬別說讓小編去試試，第一小編沒錢買真空裝置，第二小編皮糙肉厚肯定也感受不到。）
早期對光壓的研究也只能局限于猜想、假設(shè)和一些小實驗，然而到了近期，時代不斷進步，科技不斷發(fā)展，隨著在量子理論、測量儀器以及激光技術(shù)等方面取得了很大進步，對于光壓的研究也到了一定的成熟階段，在物理原子、航天科技以及生命科學(xué)等方面有著極為廣闊的應(yīng)用空間和潛力。
有人說光是由光子組成的，既然光子沒有質(zhì)量，即使光子有粒子性，根據(jù)動量守恒定律，與物體碰撞應(yīng)該產(chǎn)生不了力，也就沒有光壓的存在了。對于這個見解其實是錯誤的。
光子是很奇異的，要么以恒定的速度運動，要么不存在。而且光子的靜止質(zhì)量為零，否則的話其動質(zhì)量將會無窮大，那就太可怕了，你想想一個有質(zhì)量的物體以每秒30萬公里的速度朝你飛來，會咋樣？
只有質(zhì)量為零，才能達到光速，自然界中還未曾發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量的物體能達到光速的。光子運動就有了動質(zhì)量也就是動量，這確實存在的。愛因斯坦也曾說過，光子的靜止質(zhì)量為零，光子以光速運動，并具有能量、動量、質(zhì)量，所以也就有了光壓了。
我們在思考這方面的時候，不能用經(jīng)典的頭腦去思考，要看看愛因斯坦的狹義相對論你大概就會明白。
那么光壓的應(yīng)用有哪些呢？
1光學(xué)鑷
簡單地講就是以光壓作為基礎(chǔ)對生物粒子的捕陷、操縱技術(shù)及器件。在生物細胞檢選、細胞的顯微操作與加工、免疫學(xué)、遺傳學(xué)以及分子生物學(xué)研究方面有非常高的研究價值。
2同位素分類
這個我們在高中化學(xué)有所接觸。借助光的輻射壓力來實現(xiàn)同位素的分離。
3激光清洗
例如在加工微電子的過程中，很容易沾污，常使50%的集成電路失效。這個非常煩人，因此，利用激光光壓進行清洗是最有效最快捷的方法，由此半導(dǎo)體技術(shù)、計算機磁盤技術(shù)、光盤技術(shù)得以飛快發(fā)展。
4激光冷卻原子
研究人員在原子物理的研究中，需要對單個孤立原子進行觀察和測量，科學(xué)家們渴望得到一種能使原子處于靜止而且無相互作用的理想狀態(tài)。由此利用光壓發(fā)明激光冷卻原子技術(shù)，從而很好地控制原子的運動。
小伙伴們，對于光壓你們現(xiàn)在了解了么？知道為什么我們感覺不到光壓了吧?科技是不斷在發(fā)展，人類不斷在進步，光壓已經(jīng)應(yīng)用到生活的方方面面，由于接觸的少，我們可能還不知道它的作用和奧秘，相信在不久的未來，光壓效應(yīng)必將站在科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿
聯(lián)系客服
