5-3-(b)

(a)の結果から電磁波が粒子に与える単位時間当たりの運動量のz成分を求めよ。 又、5-2-(c)の結果との比を求めよ。

5-3-(b)解答

電磁波が粒子に与える単位時間当たりの運動量は、粒子が受けるLorentz力である。 電磁波が粒子に与える単位時間当たりの運動量のz成分を$p_z$とすると

$$p_z = F_z = \frac{q^2 E_0^2}{\gamma c}$$ (34)

である。また電磁波が粒子に与える単位時間当たりのエネルギー（=電磁波の仕事率）との比をとると

$$\frac{W}{p_z} = \frac{\dfrac{q^2 E_0^2}{\gamma}}{\dfrac{q^2 E_0^2}{\gamma c}} =c$$ (35)

となる。この比は結局、 電磁波が粒子に与えるエネルギーと、電磁波が粒子に与えるz成分の運動量の比である。 この時もEq.(21)が成り立っている。

著者: 茅根裕司 chinone_at_astr.tohoku.ac.jp