Фотоны не имеют массы, но благодаря давлению излучения они воздействуют на все, от чего отражаются. Следовательно, объект также должен оказывать на фотон равную и противоположную силу.
Так что, если Работа равна силе, умноженной на расстояние, это должно выполнять какую-то работу. Но я не знаю, как его рассчитать, потому что не знаю, какое расстояние использовать. Я думаю, что работа может быть очень большой, потому что движение со скоростью света, а затем внезапное изменение направления было бы дельта v 2c, требующим экстремального ускорения и, следовательно, экстремальной силы (на самом деле, экстремального F/m, но масса фотона равна нулю.. .).
(Я должен добавить это): Кроме того, почему бы это не быть вечным двигателем?
Поток фотонов, отраженный идеальным зеркалом, несмотря на давление излучения, не совершает над зеркалом никакой работы, если только зеркало не движется (возможно, из-за давления излучения). Нет передачи энергии от фотонов к зеркалу. Это похоже на давление молекул газа на стенку сосуда, который не движется. Если зеркало движется со скоростью v в направлении потока фотонов, отраженные фотоны претерпевают доплеровское снижение частоты и, таким образом, теряют энергию, сообщаемую зеркалу.
Не пытайтесь рассчитать это, используя силы, вместо этого делайте это, используя энергию и импульс. Во-первых, сохранить импульс: несколько фотонов ударяются о зеркало на Земле и отскакивают. Технически они изменяют свою частоту на крошечную величину, но с точки зрения сохранения импульса этим можно пренебречь. Зеркало (плюс планета, к которой оно прикреплено) приобретает равное изменение импульса в противоположном направлении. Отсюда можно рассчитать изменение скорости Земли.
Затем, используя эту скорость, вы можете рассчитать изменение КЭ Земли (в системе отсчета или изначально в покое), что за счет сохранения энергии даст вам потерю энергии фотона. И, очевидно, вы можете вычислить изменение частоты из этого.
Он будет крошечным. Действительно крошечный. Вот почему это обычно игнорируется, потому что это почти никогда не имеет значения. Но, строго говоря, вы правы в том, что игнорирование этого означает нарушение закона сохранения энергии. Просто делать это «правильно» в большинстве случаев не имеет никакого значения, но требует больше работы, почему бы не упростить расчеты и получить тот же результат?
Подумайте об этом так: фотон движется к зеркалу (или солнечному парусу!) с трехкратным импульсом. . Предполагая идеальное отражение, он отскочит от зеркала и вернется тем же путем, которым пришел, теперь с импульсом. . Таким образом, он передаст импульс к зеркалу.
reversing direction, would be a delta v of 2c. Поскольку в этом случае сохраняется масса, то же самое, что и изменение количества движения на 2p. Но поскольку фотон не имеет массы, у него не должно быть никакого импульса.
Химиомеханика