2021-06-14
Рубиновый лазер, работающий в импульсном режиме с длительностью импульса $\tau = 5 \cdot 10^{-4} с$, излучает параллельный пучок света с энергией $E = 1 Дж$. Определите силу светового давления на шарик, освещаемый этим светом, если диаметр шарика равен (или больше) диаметру лазерного пучка, а поверхность шарика полностью поглощает падающее на нее излучение.
Решение:
До поглощения лазерного излучения импульс шарика был равен нулю: $p_{1} = 0$. После поглощения фотонов за время $\tau$ шарик приобрел импульс $p_{2} = \frac{E}{c}$. Сила $F$, которая подействовала на шарик со стороны фотонов, равна
$F = \frac{ \Delta p}{ \tau } = \frac{p_{2} - p_{1}}{ \tau } = \frac{E}{c \tau} = 6,7 \cdot 10^{-6} Н$.
Заметим, что, давление света - одно из немногих оптических явлений, которое одинаково хорошо объясняется и корпускулярными, и волновыми представлениями о свете.