ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "СУЧАСНА ФІЗИКА". Компенсаційний курс

Розділ 19. Квантові властивості випромінювання

19.3. Тиск світла

Тиск світла на опромінювану поверхню зумовлений ударами фотонів, подібно до того, як тиск газу зумовлений ударами молекул об стінки посудини. Він чисельно дорівнює нормальній складовій сумарного імпульсу, що передається підчас зіткнень одиниці площі стінки за одиницю часу.

Для світла відмінність полягає в тому, що фотони зтикаються з опромінюваною поверхнею не тільки абсолютно пружно (при відбиванні світла), але й абсолютно непружно (при поглинанні світла). Кількості тих та інших фотонів визначаються коефіцієнтом відбивання R даної поверхні, тобто відношенням кількості відбитих фотонів до загальної кількості падаючих фотонів. Розрахунок дає таку загальну формулу світлового тиску P:

\(P=\frac{1}{c}I\cos^{2}\alpha(1+R)\),

(19.10)

де I – інтенсивність падаючого світла, \(\alpha\) – кут падіння, c – швидкість світла, R – коефіцієнт відбивання – відношення числа відбитих фотонів до числа падаючих.

При нормальному падінні (\(\alpha=0\))

\(P=\frac{I}{c}(1+R)\).

(19.10а)

Для ідеального дзеркала (R = 1)

\(P=\frac{2I}{c}\).

(19.10б)

Для абсолютно поглинаючої (чорної) поверхні (R = 0)

\(P=\frac{I}{c}\).

(19.10в)

Таким чином, на дзеркальну поверхню світло здійснює більший тиск, ніж на чорну. Це було використано П.М. Лебедєвим для експериментального доказу існування тиску світла.