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眾所周知:光子能量的表達(dá)式是:E=hν或E=mc^2,其中,h是普朗克常數(shù)、ν是光子的頻率,m是光子的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量、c是光速。光子能量的表達(dá)式是能量表達(dá)的特例,是速度達(dá)到光速時(shí)能量的表達(dá),只是運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到最大值的能量表達(dá),并無特別的特殊含義,所以光子的能量表達(dá)能推廣到一般。
我在多篇文章中論述到,光子是基本粒子,普朗克常數(shù)h是基本粒子的角動(dòng)量的值。絕對(duì)靜止的物質(zhì)是不存在的,絕對(duì)不自轉(zhuǎn)的物質(zhì)也是不存在的。任何物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都存在波動(dòng)性,物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)波的波長λ=L/p,其中,λ是物質(zhì)波的波長、L是物質(zhì)的角動(dòng)量、p是物質(zhì)的動(dòng)量。這樣微觀粒子和宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律便由物質(zhì)波的波長統(tǒng)一起來,光子的能量等于普朗克常數(shù)乘以光子的頻率,由于普朗克常數(shù)等于光子角動(dòng)量的值,所以光子的能量等于光子的角動(dòng)量乘以光子的頻率,也等于光子的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量乘以光速的平方。光子是微觀粒子,是物質(zhì)存在的一種形式,宏觀物體也是物質(zhì)存在的一種形式,所以微觀粒子能量的表達(dá)方式也應(yīng)該適用宏觀物體才合理,即物質(zhì)的能量應(yīng)該等于物質(zhì)的角動(dòng)量乘以物質(zhì)的頻率。備注:物質(zhì)包括微觀粒子和宏觀物體,可以說小到基本粒子大到宏觀天體。
根據(jù)波速等于波長乘以頻率,數(shù)學(xué)描述:v=λγ,其中,v是波速也是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度、λ波長、γ是頻率。聯(lián)立方程λ=L/p和方程v=λγ解得:γ=vp/L,其中,v是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度、γ是物質(zhì)的頻率。所以物質(zhì)的能量E=Lγ,E是物質(zhì)的能量、L是物質(zhì)的角動(dòng)量值、γ是物質(zhì)的頻率。由于p=mv,其中,p是物質(zhì)的動(dòng)量、m是物質(zhì)的質(zhì)量、v是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度。γ=vp/L代入E=Lγ化簡(jiǎn)得:E=pv,由于p=mv,所以E=mv^2,其中,E是物質(zhì)的能量、m是物質(zhì)的質(zhì)量、v是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度。所以物質(zhì)能量的統(tǒng)一表達(dá)式:從微觀粒子到宏觀物體的E=mv^2
我們知道:物質(zhì)動(dòng)能的表達(dá)式:E=mv^2/2,可見物質(zhì)的動(dòng)能是物質(zhì)能量的一半。也就是說,物質(zhì)除了動(dòng)能之外還存在其它形式的能,并且物質(zhì)的動(dòng)能和其它形式的能量同大同小。
結(jié)論:任何物質(zhì)能的能量都等于物質(zhì)的角動(dòng)量的值與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)頻率的乘積,數(shù)學(xué)描述:E=Lγ,其中,E是能量、L是物質(zhì)的角動(dòng)量、γ是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的頻率,特別地,當(dāng)L=h時(shí),h是普朗克常數(shù)也是基本粒子的角動(dòng)量,就是光子能量的表達(dá)式。;也可以是物質(zhì)能量等于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量乘以物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的平方,數(shù)學(xué)描述:E=mv^2,其中,E是物質(zhì)的能量、m是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量、v是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度。特別地,當(dāng)v=c時(shí),c是光速,就是光子能量的表達(dá)式。
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