Los fotones no tienen masa y, sin embargo, a través de la presión de la radiación , ejercen una fuerza sobre cualquier cosa en la que se reflejen. Por lo tanto, el objeto también debe ejercer una fuerza igual y opuesta sobre el fotón.
Entonces, si el trabajo es fuerza por distancia, esto debe hacer algún tipo de trabajo. Pero no sé cómo calcularlo porque no sé qué distancia usar. Creo que el trabajo podría ser muy alto porque yendo a la velocidad de la luz, y luego cambiando repentinamente de dirección, sería un delta v de 2c que requeriría una aceleración extrema y, por lo tanto, una fuerza extrema (en realidad, F/m extrema, pero la masa del fotón es cero... .).
(Tengo que agregar esto): Además, ¿por qué no sería una máquina de movimiento perpetuo?
Una corriente de fotones que es reflejada por un espejo perfecto, a pesar de la presión de radiación, no realiza ningún trabajo en el espejo a menos que el espejo se mueva (posiblemente debido a la presión de radiación). No hay transferencia de energía de los fotones al espejo. Esto es similar a la presión de las moléculas de gas en la pared de un recipiente, que no se mueve. Si el espejo se mueve con una velocidad v en la dirección del flujo de fotones, los fotones reflejados experimentan una reducción de frecuencia Doppler y, por lo tanto, una pérdida de energía que se imparte al espejo.
No intente calcularlo usando fuerzas, hágalo usando energía e impulso en su lugar. Primero conserve el impulso: varios fotones golpean un espejo en la tierra y retroceden. Técnicamente, cambian su frecuencia en una pequeña cantidad, pero en lo que respecta a la conservación del impulso, eso es insignificante. El espejo (más el planeta al que está unido) adquiere un cambio igual en el momento en la dirección opuesta. A partir de esto se puede calcular el cambio de velocidad de la tierra.
Luego, usando esa velocidad, puede calcular el cambio en KE de la tierra (en el marco o estaba inicialmente en reposo), que por conservación de energía le dará la pérdida de energía del fotón. Y, obviamente, puedes calcular el cambio de frecuencia a partir de eso.
Será diminuto. Realmente diminuto. Es por eso que generalmente se ignora, porque casi nunca importa en absoluto. Pero estrictamente hablando, tiene razón en que ignorarlo significa que está violando la conservación de la energía. Es solo que hacerlo 'correctamente' no hace ninguna diferencia en la mayoría de los casos, pero es más trabajo, ¿por qué no simplificar los cálculos y obtener el mismo resultado?
Piénselo de esta manera: un fotón viaja hacia el espejo (¡o la vela solar!) con tres impulsos . Suponiendo un reflejo perfecto, rebotará en el espejo y volverá por donde vino, ahora con impulso. . Por lo tanto, habrá transferido un impulso de al espejo
reversing direction, would be a delta v of 2c. Dado que la masa se conserva en este caso, lo mismo que cambiar el momento en 2p. Pero dado que el fotón no tiene masa, en primer lugar no debería tener ningún impulso.
quimiomecánica