Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 15747
2023-06-01 
Объяснить наличие светового давления с точки зрения квантовой теории света.
Решение:
С точки зрения квантовой теории световое давление объясняется передачей импульса фотона $p_{ф} = \frac{h \nu}{c}$ поглощающей или отражающей стенке. Световой поток монохроматического света с частотой $\nu$, падающий нормально на стенку, приносит в единицу времени на единичную поверхность стенки энергию $E_{e}$, равную
$E_{e} = \dot{n_{ф}} h \nu$, где $\dot{n}_{ф} = \frac{dN_{ф}}{Sdt}$ - число фотонов, падающих на единицу площади стенки в единицу времени.
Так как каждый фотон обладает импульсом $p_{ф} = \frac{h \nu}{c}$, то он сообщает поглощающей стенке импульс $\frac{h \nu}{c}$, а отражающей - $\frac{2h \nu}{c}$, поскольку при отражении импульс фотона изменяется от $\frac{h \nu}{c}$ до $- \frac{ h \nu}{c}$. Если коэффициент отражения $\rho$, то число отраженных фотонов будет $\rho \dot{n}_{ф}$, а число поглощенных - $(1 - \rho ) \dot{n}_{ф}$. Тогда суммарный импульс, сообщенный в единицу времени единице поверхности, будет
$2 \rho \dot{n}_{ф} \frac{h \nu}{c} + (1 - \rho ) \dot{n}_{ф} \frac{h \nu}{c} = (1 + \rho ) \dot{n}_{ф} \frac{ h \nu}{c} = \frac{E_{e}}{c} (1 + \rho)$
Так как импульс, сообщенный в единицу времени единице поверхности, и есть давление, производимое на эту поверхность, получаем
$P = \frac{E_{e}}{c} (1 + \rho)$.
Учитывая, что $w_{e} = \frac{E_{e}}{c}$ - объемная плотность энергии излучения,
$P = (1 + \rho ) w_{e}$.
Объяснить наличие светового давления с точки зрения квантовой теории света.
Решение:
С точки зрения квантовой теории световое давление объясняется передачей импульса фотона $p_{ф} = \frac{h \nu}{c}$ поглощающей или отражающей стенке. Световой поток монохроматического света с частотой $\nu$, падающий нормально на стенку, приносит в единицу времени на единичную поверхность стенки энергию $E_{e}$, равную
$E_{e} = \dot{n_{ф}} h \nu$, где $\dot{n}_{ф} = \frac{dN_{ф}}{Sdt}$ - число фотонов, падающих на единицу площади стенки в единицу времени.
Так как каждый фотон обладает импульсом $p_{ф} = \frac{h \nu}{c}$, то он сообщает поглощающей стенке импульс $\frac{h \nu}{c}$, а отражающей - $\frac{2h \nu}{c}$, поскольку при отражении импульс фотона изменяется от $\frac{h \nu}{c}$ до $- \frac{ h \nu}{c}$. Если коэффициент отражения $\rho$, то число отраженных фотонов будет $\rho \dot{n}_{ф}$, а число поглощенных - $(1 - \rho ) \dot{n}_{ф}$. Тогда суммарный импульс, сообщенный в единицу времени единице поверхности, будет
$2 \rho \dot{n}_{ф} \frac{h \nu}{c} + (1 - \rho ) \dot{n}_{ф} \frac{h \nu}{c} = (1 + \rho ) \dot{n}_{ф} \frac{ h \nu}{c} = \frac{E_{e}}{c} (1 + \rho)$
Так как импульс, сообщенный в единицу времени единице поверхности, и есть давление, производимое на эту поверхность, получаем
$P = \frac{E_{e}}{c} (1 + \rho)$.
Учитывая, что $w_{e} = \frac{E_{e}}{c}$ - объемная плотность энергии излучения,
$P = (1 + \rho ) w_{e}$.
