Ngayon ay ilalaan natin ang isang pag-uusap sa isang hindi pangkaraniwang bagay tulad ng presyon ng liwanag. Isaalang-alang ang mga kinakailangan para sa pagtuklas at mga kahihinatnan para sa agham.

liwanag at kulay

Ang misteryo ng mga kakayahan ng tao ay nasasabik sa mga tao mula noong sinaunang panahon. Paano nakikita ng mata? Bakit may mga kulay? Ano ang dahilan kung bakit ang mundo ay kung paano natin ito nakikita? Gaano kalayo ang makikita ng isang tao? Ang mga eksperimento sa pagkabulok ng isang solar ray sa isang spectrum ay isinagawa ni Newton noong ika-17 siglo. Siya rin ay naglatag ng isang mahigpit na pundasyong matematika sa isang bilang ng mga disparate na katotohanan na sa oras na iyon ay kilala tungkol sa liwanag. At marami ang hinulaang teorya ng Newtonian: halimbawa, mga pagtuklas na ipinaliwanag lamang ng quantum physics (ang pagpapalihis ng liwanag sa isang gravitational field). Ngunit ang pisika noong panahong iyon ay hindi alam at hindi naiintindihan ang eksaktong likas na katangian ng liwanag.

alon o butil

Dahil ang mga siyentipiko sa buong mundo ay nagsimulang tumagos sa kakanyahan ng liwanag, nagkaroon ng debate: ano ang radiation, wave o particle (corpuscle)? Ang ilang mga katotohanan (repraksyon, pagmuni-muni at polariseysyon) ay nakumpirma ang unang teorya. Iba pa (rectilinear propagation sa kawalan ng obstacles, light pressure) - ang pangalawa. Gayunpaman, ang quantum physics lamang ang nakapagpatahimik sa hindi pagkakaunawaan na ito sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng dalawang bersyon sa isang karaniwang isa. nagsasaad na ang anumang microparticle, kabilang ang isang photon, ay may parehong mga katangian ng isang alon at isang particle. Iyon ay, ang isang quantum ng liwanag ay may mga katangian tulad ng frequency, amplitude at wavelength, pati na rin ang momentum at masa. Magpareserba agad tayo: walang rest mass ang mga photon. Bilang isang quantum ng electromagnetic field, nagdadala sila ng enerhiya at masa sa proseso ng paggalaw. Ito ang kakanyahan ng konsepto ng "liwanag". Ang pisika ngayon ay ipinaliwanag ito sa sapat na detalye.

Haba ng daluyong at Enerhiya

Ang konsepto ng "enerhiya ng alon" ay binanggit nang mas mataas. Si Einstein ay nakakumbinsi na pinatunayan na ang enerhiya at masa ay magkaparehong mga konsepto. Kung ang isang photon ay nagdadala ng enerhiya, dapat itong may masa. Gayunpaman, ang isang quantum ng liwanag ay isang "tuso" na butil: kapag ang isang photon ay bumangga sa isang balakid, ito ay ganap na nagbibigay ng kanyang enerhiya sa bagay, nagiging ito at nawawala ang kanyang indibidwal na kakanyahan. Kasabay nito, ang ilang mga pangyayari (malakas na pag-init, halimbawa) ay maaaring maging sanhi ng dating madilim at kalmadong interior ng mga metal at gas na naglalabas ng liwanag. Ang momentum ng isang photon, isang direktang resulta ng pagkakaroon ng masa, ay maaaring matukoy gamit ang presyon ng liwanag. mananaliksik mula sa Russia, na nakakumbinsi na pinatunayan ang kamangha-manghang katotohanang ito.

Ang karanasan ni Lebedev

Ang siyentipikong Ruso na si Petr Nikolaevich Lebedev noong 1899 ay gumawa ng sumusunod na eksperimento. Sa isang manipis na pilak na sinulid ay nag-hang siya ng isang crossbar. Sa mga dulo ng crossbar, ikinabit ng siyentipiko ang dalawang plato ng parehong sangkap. Ang mga ito ay pilak na foil, at ginto, at kahit mika. Kaya, isang uri ng kaliskis ang nilikha. Tanging sinukat nila ang bigat hindi ng kargada na pumipindot mula sa itaas, ngunit ng karga na pumipindot mula sa gilid sa bawat isa sa mga plato. Inilagay ni Lebedev ang buong istraktura sa ilalim ng isang takip ng salamin upang hindi ito maapektuhan ng hangin at mga random na pagbabagu-bago sa density ng hangin. Dagdag pa, nais kong isulat na lumikha siya ng vacuum sa ilalim ng talukap ng mata. Ngunit sa oras na iyon, kahit na ang isang average na vacuum ay imposibleng makamit. Kaya sinasabi namin na nilikha niya sa ilalim ng takip ng salamin nang malakas At halili na nag-iilaw sa isang plato, na iniiwan ang isa pa sa anino. Ang dami ng liwanag na nakadirekta sa mga ibabaw ay paunang natukoy. Mula sa anggulo ng pagpapalihis, tinukoy ni Lebedev kung anong salpok ang nagpapadala ng liwanag sa mga plato.

Mga formula para sa pagtukoy ng presyon ng electromagnetic radiation sa normal na saklaw ng sinag

Upang magsimula, ano ang "normal na pagkahulog"? Ang liwanag ay karaniwang nangyayari sa ibabaw kung ito ay nakadirekta nang patayo sa ibabaw. Nagpapataw ito ng mga paghihigpit sa problema: ang ibabaw ay dapat na perpektong makinis, at ang radiation beam ay dapat na nakadirekta nang napakatumpak. Sa kasong ito, ang presyon ay kinakalkula:

k ay ang transmittance, ρ ay ang reflection coefficient, I ay ang intensity ng insidente light beam, c ay ang bilis ng liwanag sa vacuum.

Ngunit, marahil, nahulaan na ng mambabasa na ang gayong perpektong kumbinasyon ng mga kadahilanan ay hindi umiiral. Kahit na hindi natin isinasaalang-alang ang pagiging perpekto ng ibabaw, sa halip mahirap ayusin ang saklaw ng liwanag nang mahigpit na patayo.

Mga formula para sa pagtukoy ng presyon ng electromagnetic radiation kapag ito ay bumagsak sa isang anggulo

Ang presyon ng liwanag sa ibabaw ng salamin sa isang anggulo ay kinakalkula gamit ang ibang formula, na naglalaman na ng mga elemento ng mga vector:

p= ω ((1-k)i+ρi') cos ϴ

Ang mga halaga ng p, i, i' ay mga vector. Sa kasong ito, ang k at ρ, tulad ng sa nakaraang formula, ay ang transmission at reflection coefficient, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga bagong halaga ay nangangahulugang ang mga sumusunod:

• ω - dami ng density ng radiation energy;
• i at i' - mga vector ng yunit na nagpapakita ng direksyon ng insidente at sinasalamin na sinag ng liwanag (itinakda nila ang mga direksyon kung saan dapat idagdag ang mga kumikilos na puwersa);
• Ang ϴ ay ang anggulo sa normal kung saan bumabagsak ang liwanag na sinag (at, nang naaayon, ay sinasalamin, dahil ang ibabaw ay nasasalamin).

Ipinapaalala namin sa mambabasa na ang normal ay patayo sa ibabaw, kaya kung ang problema ay bibigyan ng anggulo ng saklaw ng liwanag sa ibabaw, kung gayon ang ϴ ay 90 degrees minus ang ibinigay na halaga.

Application ng electromagnetic radiation pressure phenomenon

Ang isang batang mag-aaral na nag-aaral ng pisika ay nakakatamad ng maraming mga formula, konsepto at phenomena. Dahil, bilang isang patakaran, ang guro ay nagsasabi sa teoretikal na aspeto, ngunit bihirang makapagbigay ng mga halimbawa ng mga benepisyo ng ilang mga phenomena. Huwag nating sisihin ang mga tagapagturo ng paaralan para dito: sila ay lubhang nalilimitahan ng programa, sa panahon ng aralin ay kailangang magsabi ng malawak na materyal at mayroon pa ring oras upang suriin ang kaalaman ng mga mag-aaral.

Gayunpaman, ang layunin ng aming pag-aaral ay may maraming mga kagiliw-giliw na aplikasyon:

1. Ngayon halos bawat mag-aaral sa laboratoryo ng kanyang institusyong pang-edukasyon ay maaaring ulitin ang eksperimento ni Lebedev. Ngunit pagkatapos ay ang pagkakataon ng pang-eksperimentong data na may mga teoretikal na kalkulasyon ay isang tunay na tagumpay. Ang eksperimento, na ginawa sa unang pagkakataon na may 20% na error, ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko sa buong mundo na bumuo ng isang bagong sangay ng physics - quantum optics.
2. Pagkuha ng mga proton na may mataas na enerhiya (halimbawa, para sa pag-iilaw ng iba't ibang mga sangkap) sa pamamagitan ng pagpapabilis ng mga manipis na pelikula na may laser pulse.
3. Isinasaalang-alang ang presyon ng electromagnetic radiation ng Araw sa ibabaw ng mga bagay na malapit sa Earth, kabilang ang mga satellite at mga istasyon ng kalawakan, ginagawang posible na iwasto ang kanilang orbit nang mas tumpak at maiwasan ang mga aparatong ito na mahulog sa Earth.

Ang mga application sa itaas ay umiiral na ngayon sa totoong mundo. Ngunit mayroon ding mga potensyal na pagkakataon na hindi pa natanto, dahil ang teknolohiya ng sangkatauhan ay hindi pa umabot sa kinakailangang antas. Sa kanila:

1. Solar layag. Sa tulong nito, magiging posible na ilipat ang medyo malalaking load sa malapit sa Earth at kahit malapit sa solar space. Ang liwanag ay nagbibigay ng isang maliit na salpok, ngunit sa tamang posisyon ng ibabaw ng layag, ang acceleration ay magiging pare-pareho. Sa kawalan ng alitan, sapat na upang makakuha ng bilis at maghatid ng mga kalakal sa nais na punto sa solar system.
2. Photonic na makina. Ang teknolohiyang ito, marahil, ay magpapahintulot sa isang tao na mapagtagumpayan ang pagkahumaling ng kanyang sariling bituin at lumipad sa ibang mga mundo. Ang pagkakaiba mula sa ay ang isang artipisyal na nilikha na aparato, halimbawa, isang thermonuclear engine, ay bubuo ng solar impulses.

Ang hypothesis ng pagkakaroon ng light pressure ay unang iniharap ni I. Kepler noong ika-17 siglo upang ipaliwanag ang pag-uugali ng mga buntot ng kometa sa kanilang paglipad malapit sa Araw. Noong 1873 nagbigay si Maxwell ng teorya ng presyon ng liwanag sa loob ng balangkas ng kanyang klasikal na electrodynamics. Ang magaan na presyon ay unang pinag-aralan ng eksperimento ni P. N. Lebedev noong 1899. Sa kanyang mga eksperimento, ang isang rotary balance ay nasuspinde sa isang manipis na pilak na sinulid sa isang evacuated na sisidlan, sa mga beam kung saan ang mga manipis na disk ng mika at iba't ibang mga metal ay nakakabit. Ang pangunahing kahirapan ay upang makilala ang magaan na presyon laban sa background ng radiometric at convective na pwersa (mga puwersa dahil sa pagkakaiba sa temperatura ng nakapalibot na gas mula sa mga iluminado at hindi naiilaw na panig). Sa pamamagitan ng salit-salit na pag-iilaw ng iba't ibang panig ng mga pakpak, pinatag ni Lebedev ang mga puwersang radiometric at nakakuha ng isang kasiya-siyang (±20%) na kasunduan sa teorya ni Maxwell. Nang maglaon, noong 1907-1910. Si Lebedev ay nagsagawa ng mas tumpak na mga eksperimento sa presyon ng liwanag sa mga gas at nakakuha din ng isang katanggap-tanggap na kasunduan sa teorya.

pisikal na kahulugan

Ayon sa mga ideya ngayon, ang liwanag ay may corpuscular-wave dualism, ibig sabihin, ito ay nagpapakita ng mga katangian ng mga particle (photon) at ang mga katangian ng mga alon (electromagnetic radiation).

Kung isasaalang-alang natin ang liwanag bilang isang stream ng mga photon, kung gayon, ayon sa mga prinsipyo ng klasikal na mekanika, kapag ang mga particle ay tumama sa isang katawan, dapat nilang ilipat ang momentum dito, sa madaling salita, magbigay ng presyon. Ang presyon na ito ay tinatawag minsan presyon ng radiation.

Upang kalkulahin ang magaan na presyon, maaari mong gamitin ang sumusunod na formula:

kung saan ang dami ng nagliliwanag na enerhiya na insidente ay normal sa 1 m² ng ibabaw sa 1 s; - bilis ng liwanag, - koepisyent ng pagmuni-muni.

Kung ang ilaw ay bumagsak sa isang anggulo sa normal, kung gayon ang presyon ay maaaring ipahayag ng formula:

kung saan ang volumetric radiation energy density, ay ang reflection coefficient, ay ang unit vector ng direksyon ng incident beam, ay ang unit vector ng direksyon ng reflected beam.

Halimbawa, ang tangential component ng light pressure force sa isang unit area ay magiging katumbas ng:

Ang normal na bahagi ng light pressure force sa isang unit area ay magiging katumbas ng:

Ang ratio ng normal at tangential na mga bahagi ay:

Aplikasyon

Ang mga posibleng aplikasyon ay solar sail at gas separation.

Mga Tala

• Hangin
• Chronometer

Tingnan kung ano ang "Light pressure" sa iba pang mga diksyunaryo:

magaan na presyon- Banayad na presyon. Scheme ng gas separation gamit ang resonant light pressure (ang dalas ng laser light ay katumbas ng dalas ng atomic transition). Ang mga matunog na atomo sa ilalim ng pagkilos ng liwanag, na nakatanggap ng direktang salpok mula sa light quanta, ay pupunta sa malayo ... ... Illustrated Encyclopedic Dictionary

magaan na presyon- ang presyon na ginawa ng liwanag sa sumasalamin o sumisipsip ng mga katawan. D. s. ay unang natuklasan sa eksperimento at sinukat ni P. N. Lebedev (1899). Ang halaga ng D. s. kahit na para sa pinakamalakas na pinagmumulan ng liwanag (ang Araw, isang electric arc) ay bale-wala ... ... Great Soviet Encyclopedia

PRESSURE LIGHT- Ang presyon na ginagawa ng liwanag sa mga katawan na sumasalamin o sumisipsip ng liwanag. Ang presyon ng liwanag ay ang resulta ng paglipat ng momentum sa katawan ng mga photon na hinihigop o sinasalamin nito. Sa ilalim ng pagkilos ng solar radiation sa mga macroscopic na katawan, ito ay napakaliit ... ... Malaking Encyclopedic Dictionary

PRESSURE LIGHT- (tingnan ang LIGHT PRESSURE). Pisikal na Encyclopedic Dictionary. Moscow: Soviet Encyclopedia. Editor-in-Chief A. M. Prokhorov. 1983... Pisikal na Encyclopedia

magaan na presyon- ang presyon na ginawa ng liwanag sa mga katawan na sumasalamin o sumisipsip ng liwanag, mga particle, pati na rin ang mga indibidwal na molekula at atomo. Ang hypothesis ng light pressure ay unang iminungkahi (1619) ni I. Kepler upang ipaliwanag ang paglihis ng mga buntot ng mga kometa na lumilipad malapit sa Araw. ... ... encyclopedic Dictionary

magaan na presyon- šviesos slėgis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgis, kurį kuria šviesa veikdama tam tikrą paviršių. atitikmenys: engl. magaan na presyon vok. Lichtdruck, m rus. magaan na presyon, n; magaan na presyon, n pranc. pression de… Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

magaan na presyon- šviesos slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. magaan na presyon vok. Lichtdruck, m rus. magaan na presyon, n; magaan na presyon, n pranc. pression de la lumière, f … Fizikos terminų žodynas

PRESSURE LIGHT- presyon na ginawa ng liwanag sa mga katawan na sumasalamin o sumisipsip ng liwanag, mga particle, pati na rin ang otd. mga molekula at atomo. Hypothesis tungkol sa D. may. sa unang pagkakataon (1619) I. Sinabi ni Kepler na ipaliwanag ang paglihis ng mga buntot ng mga kometa na lumilipad malapit sa Araw. Sa lupa....... Likas na agham. encyclopedic Dictionary

magaan na presyon ay ang presyon na ibinibigay ng liwanag sa ibabaw ng iluminado. Ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng kosmiko (pagbuo ng mga buntot ng kometa, ekwilibriyo ng malalaking bituin). Ang D.S. ay hinulaan niya noong 1619. astronomer I. Kepler. (1571 1630) at eksperimental ... ... Astronomical na diksyunaryo

Kapag ang mga electromagnetic wave ay bumagsak sa isang ibabaw, nagsasagawa sila ng presyon sa ibabaw na iyon. Ang presyon ng liwanag ay maaaring ipaliwanag kapwa mula sa electromagnetic point of view at sa loob ng framework ng quantum theory.

Hayaang bumagsak ang isang karaniwang eroplanong electromagnetic wave sa ibabaw ng metal, pagkatapos ay ang mga vectors ng electric at magnetic field ng naturang alon ay parallel sa ibabaw. Sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field E ang mga electron ay nagsisimulang gumalaw parallel sa ibabaw. Sa kasong ito, para sa bawat elektron na gumagalaw sa isang bilis , mula sa gilid ng magnetic field ng light wave na may induction Gumagana ang puwersa ng Lorentz

nakadirekta sa loob ng metal na patayo sa ibabaw nito. Kaya, ang liwanag na alon ay dapat gumawa ng presyon sa ibabaw ng metal.

Sa balangkas ng teorya ng quantum photon, ang light pressure ay dahil sa katotohanan na ang bawat photon ay hindi lamang nagdadala ng enerhiya, ngunit mayroon ding momentum. . Ang bawat hinihigop na photon ay naglilipat ng momentum nito sa ibabaw

Mga halimbawa ng nalutas na mga problema sa pisika sa paksang "presyon ng liwanag". Banayad na presyon Banayad na presyon sa isang ganap na sumisipsip na ibabaw Nasa ibaba ang mga kondisyon ng mga problema at ang mga na-scan na solusyon. Kung kailangan mong lutasin ang isang problema sa paksang ito, maaari kang makahanap ng isang katulad na kondisyon dito at lutasin ang iyong sarili sa pamamagitan ng pagkakatulad. Ang pahina ay maaaring tumagal ng ilang oras upang i-load dahil sa malaking bilang ng mga larawan. Kung kailangan mo ng paglutas ng problema o online na tulong sa pisika, mangyaring makipag-ugnayan sa amin, ikalulugod naming tumulong. Ang pisikal na kababalaghan - ang presyon ng liwanag sa ibabaw - ay maaaring isaalang-alang mula sa dalawang posisyon - corpuscular at wave theories ng liwanag. Ayon sa corpuscular (quantum) theory ng liwanag, ang photon ay isang particle at may impulse, na, kapag ang photon ay tumama sa ibabaw, ay ganap o bahagyang inililipat sa ibabaw. Ayon sa teorya ng alon, ang ilaw ay isang electromagnetic wave, na, kapag dumadaan sa isang materyal, ay may epekto sa mga sisingilin na particle (ang Lorentz force), na nagpapaliwanag ng presyon ng liwanag sa teoryang ito. Ang liwanag na may wavelength na 620 nm ay karaniwang nangyayari sa isang itim na ibabaw at nagbibigay ng presyon na 0.1 µPa. Ilang photon ang nahuhulog sa ibabaw na may lawak na 5 cm2 sa isang oras na 10 s? Karaniwang nahuhulog ang liwanag sa ibabaw ng salamin at nagbibigay ng presyon na 40 µPa dito. Ano ang energy illumination ng surface? Ang liwanag na may wavelength na 600 nm ay karaniwang nangyayari sa ibabaw ng salamin at nagbibigay ng presyon na 4 µPa. Ilang photon ang tumama sa isang 1 mm2 na ibabaw sa loob ng 10 s? Ang liwanag na may wavelength na 590 nm ay nangyayari sa ibabaw ng salamin sa isang anggulo na 60 degrees. Ang density ng light flux ay 1 kW/m2. Tukuyin ang presyon ng liwanag sa ibabaw. Ang pinagmulan ay matatagpuan sa layo na 10 cm mula sa ibabaw. Ang magaan na presyon sa ibabaw ay 1 MPa. Hanapin ang kapangyarihan ng pinagmulan. Ang isang light flux na may lakas na 0.8 W ay karaniwang bumabagsak sa ibabaw ng salamin na may sukat na 6 cm2. Hanapin ang presyon at puwersa ng magaan na presyon. Ang isang light flux na 0.9 W ay karaniwang bumabagsak sa ibabaw ng salamin. Hanapin ang puwersa ng magaan na presyon sa ibabaw na ito. Ang liwanag ay karaniwang nangyayari sa ibabaw na may reflectance na 0.8. Ang magaan na presyon na ibinibigay sa ibabaw na ito ay 5.4 µPa. Anong enerhiya ang dadalhin ng insidente ng photon sa ibabaw na may lawak na 1 m2 sa isang oras na 1 s? Hanapin ang presyon ng liwanag na ibinibigay sa itim na ibabaw ng bombilya ng isang maliwanag na lampara mula sa loob. Isaalang-alang ang prasko bilang isang globo na may radius na 10 cm, at kunin ang spiral ng lampara bilang isang puntong pinagmumulan ng liwanag na may lakas na 1 kW. Ang isang makinang na flux na may lakas na 120 W/m2 ay karaniwang bumabagsak sa ibabaw at nagbibigay ng presyon na 0.5 µPa. Hanapin ang reflection coefficient ng ibabaw. Ang liwanag ay karaniwang nangyayari sa isang perpektong sumasalamin sa ibabaw na may lawak na 5 cm2. Sa oras na 3 min, ang enerhiya ng liwanag ng insidente ay 9 J. Hanapin ang presyon ng liwanag. Ang liwanag ay pangyayari sa ibabaw ng salamin na may sukat na 4.5 cm2. Ang pag-iilaw ng enerhiya ng ibabaw ay 20 W/cm2. Anong impulse ang ibibigay ng surface photon sa loob ng 5 s? Karaniwang nahuhulog ang liwanag sa isang nakaitim na ibabaw at sa loob ng 10 minuto ay nagdadala ng enerhiya na 20 J. Ang lawak ng ibabaw ay 3 cm2. Hanapin ang energy illumination ng surface at ang light pressure. Ang liwanag na may flux power na 0.1 W/cm2 ay bumagsak sa ibabaw ng salamin sa isang anggulo ng saklaw na 30 degrees. Tukuyin ang presyon ng liwanag sa ibabaw.

Ang pangunahing postulate ng corpuscular theory ng electromagnetic radiation ay ang mga sumusunod: eh electromagnetic radiation (at lalo na ang liwanag) - ito ay isang batis oras tic ,tinawag mga photon . Ang mga photon ay nagpapalaganap sa vacuum sa bilis na katumbas ng nililimitahan ang bilis ng pagpapalaganap ng pakikipag-ugnayan , Sa= 3 10 8 m/s, enerhiya ng masa at pahinga anumang photon sero , enerhiya ng photon E ay nauugnay sa dalas ng electromagnetic radiation ν at wavelength λ ng formula (2.7.1) Tandaan na ang formula (2.7.1) ay nag-uugnay corpuscular katangian ng electromagnetic radiation, photon energy, s kumaway katangian - dalas at haba ng daluyong. Ito ay isang tulay sa pagitan ng corpuscular at wave theories. Ang pagkakaroon ng tulay na ito ay hindi maiiwasan, dahil pareho ang photon at electromagnetic wave - ito lang dalawang modelo ng parehong bagay sa totoong buhay –electromagnetic radiation . Anumang gumagalaw na butil ( corpuscle) ay may momentum, at ayon sa theory of relativity, ang particle energy E at ang kanyang momentum p nakaugnay sa pamamagitan ng formula (2.7.2) saan – ang natitirang enerhiya ng butil. Dahil ang natitirang enerhiya ng isang photon ay katumbas ng zero, dalawang napakahalagang formula ang sumusunod mula sa (2.7.2) at (2.7.1): , (2.7.3) . (2.7.4) Let us now turn to the phenomenon of light pressure. Ang presyon ng liwanag ay natuklasan ng Russian scientist na si P.N. Lebedev noong 1901. Sa kanyang mga eksperimento, natuklasan niya na ang presyon ng liwanag ay depende sa intensity ng liwanag at sa reflectivity ng katawan. Sa mga eksperimento, ginamit ang spinner na may itim at mirror petals, na inilagay sa isang evacuated flask (Fig. 2.10). kanin. 2.10 Kalkulahin natin ang halaga ng light pressure. Sa isang bahagi ng katawan S bumabagsak ang liwanag na pagkilos ng bagay na may enerhiya , kung saan N – ang bilang ng quanta (Larawan 2.11). kanin. 2.11 KN quanta ay makikita mula sa ibabaw; (1 - K)N- masipsip (Larawan 2.10), K- koepisyent ng pagmuni-muni. Ang bawat hinihigop na photon ay maglilipat ng momentum sa katawan: . (2.7.5) Ang bawat sinasalamin na photon ay magbibigay sa katawan ng isang salpok: , (2.7.6) kasi . Lahat bawat yunit ng oras N quanta bigyan ang katawan ng isang salpok R: . (2.7.7) kasi ang photon ay may momentum, pagkatapos ang momentum na inilipat sa katawan sa isang segundo ay ang puwersa ng presyon - ang puwersa sa bawat yunit ng ibabaw. Tapos yung pressure, o saan J ay ang intensity ng radiation. Iyon ay, ang presyon ng liwanag ay maaaring kalkulahin.

at ang bawat sinasalamin ay isang dobleng salpok

Hayaang bumagsak ang photon flux sa ibabaw ng ilang katawan kasama ang normal N f (N f ay ang bilang ng mga photon na insidente sa isang unit area bawat yunit ng oras). Kung ang ibabaw ng katawan ay may koepisyent ng pagmuni-muni, kung gayon ang mga photon sa bawat yunit ng oras ay makikita mula dito, at ang mga photon ay maa-absorb ng ibabaw. Ang momentum na natatanggap ng isang yunit ng ibabaw ng katawan sa bawat yunit ng oras ay katumbas ng

Ayon sa ikalawang batas ni Newton, mayroong normal na puwersa sa ibabaw (sa kasong ito, ito ang puwersa ng presyon), at ang halaga - presyon. Kaya ang magaan na presyon ay

Ang halaga ay katumbas ng produkto ng enerhiya ng photon ħw bawat bilang ng mga photon N f Ang pagbagsak sa bawat unit area ng katawan sa bawat yunit ng oras ay ang flux density ng light energy R. Ang parehong halaga ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpaparami ng average na density ng enerhiya sa isang alon sa bilis ng liwanag:

Napag-usapan na natin ang pormula na ito para sa at bago, nang isaalang-alang natin ang presyon ng mga electromagnetic wave.

Halimbawa. Tukuyin natin ang presyon R sikat ng araw sa isang itim na plato na matatagpuan patayo sa sinag ng araw at matatagpuan sa labas ng atmospera ng lupa malapit sa lupa.

Ang solar constant, iyon ay, ang energy flux density ng solar electromagnetic radiation malapit sa Earth sa labas ng atmosphere nito, ay humigit-kumulang katumbas ng . Ang isang blackened plate ay sumisipsip ng halos lahat, iyon ay, para sa pagsusuri, maaari naming ilagay . Kaya ang presyon

Ang liwanag na presyon ay may malaking papel sa oryentasyon ng mga buntot ng kometa na may kaugnayan sa Araw. Ang mga particle ng alikabok at mga molekula ng gas na naroroon sa mga kometa ay nakakaranas ng magaan na presyon mula sa sinag ng araw, bilang isang resulta kung saan ang mga kakaibang anyo ng mga buntot ng kometa ay nabuo, na nakatuon sa kabaligtaran ng direksyon mula sa Araw. (Sa kasalukuyan ay ipinapalagay na ang kababalaghan ng pagbuo ng buntot ng kometa ay bahagyang tinutukoy ng hanging "proton" na nagmumula sa Araw.)

kanin. 2.20. Ang mahinang presyon ay nagpapalihis sa buntot ng kometa palayo sa Araw

kanin. 2.21. Ang proyekto ng isang solar sail sa Earth orbit, na hinimok ng presyon ng liwanag

Kaya, ang parehong electromagnetic (wave) at photon (quantum) theories ay malulutas ang problema ng mekanismo at regularidad ng light pressure na may pantay na tagumpay.

Ibuod natin:

Samakatuwid, kailangan nating kilalanin ang dalawahang katangian ng photon. Habang nasa aming kurso ang hindi pangkaraniwang pag-aari na ito - wave-particle duality - nakatakda sa liwanag lamang.