日报标题：阳光照在身上，我感觉「压力很大」 qcmsqas，理论物理博士 / 计算机软硬件爱好者 / 可怜的生科博士的老公 光子并非没有“质量”，而是没有「静止质量」。可以粗略地理解为光子一旦停止运动就消失了。 光子是有质量的，由于光是高速运动的，需要用相对论来计算质量，所以其满足 E＝mc2. 单个光子的能量为 E=hf，于是光子质量为 m=E/c2=hf/c2=h/cL. 这里，f 是光的频率，L 是光子波长，c 是光的速度，h 是普朗克常数。例如，600nm 的光子，质量大概 3.68×10-36kg 这个质量非常小，一般难以探测。 光当然也有动量。满足 p＝mc＝h/L＝E/c＝hf/c。光压就是用这个公式计算出来的。 例如一束强度 1W/m2 的光被镜子完全反射，镜子受到的压强为 2p/t＝2E/t/c＝6.667×10-9 N/m2. 然而，计算光压，并不需要用到光的量子化，经典电磁理论已经可以预言光压的大小。所以早在光子提出之前，人们就已经可以理解并计算光压了。计算光压，需要用到麦克斯韦张量，这个大学电动力学课程才会学到。但是光压的理解，只需要用到高中的知识，用安培力或者洛伦兹力即可理解。 理论示意图： 上面是光（电磁波）的经典电磁场示意图。光具有相位相同的，相互垂直的电场和磁场。 左下是安培力理解：光照射到物质表面，光含有的电场驱动物质内的带电粒子形成电流（对于介质是极化电流，对导体是自由电流），然后在光的磁场的作用下受到安培力，从而受到光压。 安培力的本质可以用洛伦兹力理解。 示意图右下是照洛伦兹力理解：光含有的电场，使得介质中的电荷运动，而它们运动就会在光的磁场中受到洛伦兹力。 上面的理论可以用来理解光压，也可以用来计算光压（后面有 PEC 镜子光压的推导，学过大学物理的知友可以看看），但如果要用上面的方法严格计算复杂体系的光压，需要用到更多的电动力学知识，不如动量法来得简便。 2016-02-16 更新，看懂以下推导需要基本的电磁学 / 电动力学知识。 我们用安培力方法计算一下理想电导体（Perfect Electric Conductor - PEC）反射镜的光压： 理想电导体反射镜，在反射强度为 I 的正入射光时，表面电流密度满足： 于是我们得到，此时 PEC 镜子受到的安培力形成的压强（时间平均）为： 这里为了区分电场和能量，电场用粗体 E ，能量用斜细体 E 我们用动量变化法重新计算一次，单位体积光束含有的（时间平均）能量 E 和动量 p 为： 从而计算出，PEC 镜子受到的光压为： 可以看出，用安培力法和动量法计算出的理想电导体（PEC）镜子受到的光压是完全相同的！ 这也回答了评论区提出的问题：动量变化 和 安培力 这两种计算光压的方法，是一致的。 阅读原文
