ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ
Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ
КВАНТОВА ФІЗИКА. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ
2. СВІТЛОВІ КВАНТИ
2.3. СВІТЛОВИЙ ТИСК
Світловий тиск — це тиск, який створює електромагнітна хвиля, що падає на поверхню тіла (теоретично обґрунтував Дж. Максвелл, уперше установив і дослідив на практиці П. Н. Лебедєв).
Тиск світла на дзеркальну поверхню у 2 рази більший, ніж на чорну (поглинаючу) поверхню.
Якщо світло нормально падає на чорну поверхню тіла, то кожний з поглинених фотонів передає тілу імпульс: р = 
. При відбиванні від дзеркальної поверхні імпульс фотона змінюється на протилежний, а тілу передається імпульс 2 (рис. 2.5):
Проекція на вісь ОХ: ∆рфот =-р'фот - рфот =-2рфот.
Рис. 2.5
♦ У загальному випадку частина фотонів відбивається від поверхні, а частина — поглинається, тому тиск світла рсвітла, що надає перпендикулярно до поверхні, визначається співвідношенням:
рсвітла = 
= 
= (1 + R)
= (1 + R)
,
де F — сила світлового тиску, N — кількість фотонів, що падає на поверхню площею S за час t, hv — енергія кожного фотона, R — коефіцієнт відбивання фотонів (RN фотонів відбивається, (1 — R)N фотонів — поглинається), = об'ємна густина енергії падаючого світлового випромінювання.
♦ Якщо світло нормально падає на чорну поверхню, тобто повністю поглинається, то R = 0, отже, pсвітла = 
.
♦ Якщо світло нормально падає на дзеркальну поверхню, тобто повністю відбивається, то R = 1, тому = pcвітла 
.
♦ Якщо світло падає під певним кутом до поверхні, то тиск світла зменшується.
♦ Світловий тиск є надзвичайно малим. Наприклад, влітку, сонячного дня він дорівнює лише 4 ∙ 10-8 Па.
Існування світлового тиску передбачено електромагнітною теорією світла Дж. Максвелла. При падінні електромагнітної хвилі на метал під дією електричної складової (
) електрони металу будуть рухатись у напрямку, протилежному вектору . Магнітна складова електромагнітного поля (
) діє на рухомі електрони із силою Лоренца в напрямку, перпендикулярному до поверхні металу,— створює тиск на поверхню металу (рис. 2.6).
Рис. 2.6