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辐射压与光子动量的热力学

光学 2017-09-01 v1 经典物理

摘要

过去150年间对辐射压与光子动量的理论分析几乎 exclusively 集中于电动力学的经典和/或量子理论。在这些分析中,麦克斯韦方程组、可极化与/或可磁化材料介质的性质,以及麦克斯韦、亚伯拉罕、闵可夫斯基、朱、爱因斯坦-劳布的应力张量通常扮演了重要角色。每个应力张量随后被处理以产生其自身的电磁(EM)力、力矩、能量以及电磁场的线动量与角动量密度的表达式。本文从热物理的角度提出了辐射压的一种替代观点,借助黑体辐射的性质,结合空的以及充有气体的腔体,其中电磁能量与容器壁处于热平衡。在这类分析中,普朗克量子假说、囚禁辐射的谱分布、光子气的熵以及爱因斯坦的A与B系数起着核心作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.09524,
  title  = {Thermodynamics of Radiation Pressure and Photon Momentum},
  author = {Masud Mansuripur and Pin Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.09524},
  year   = {2017}
}

备注

20 pages, 7 figures, 59 equations, 2 appendices, 26 references