2023-08-10
Луч лазера мощностью 51 мВт падает на поглощающую поверхность. Определите силу светового давления на эту поверхность. Скорость света в вакууме $3 \cdot 10^{8}$ м/с. Ответ представьте в наноньютонах.
Решение:
Давление света по определению
$p = \frac{F}{S}$.
Следовательно, сила светового давления на поверхность будет равна
$F = pS$,
где $p$ - давление, создаваемое светом определяется выражением:
$p = \frac{I}{c}(1 + \rho )$.
Здесь $I$ - интенсивность света (облученность поверхности), т.е. энергия, приходящаяся на единицу поверхности в единицу времени.
$I = \frac{W}{St} = \frac{N}{S}$,
где $N$ - мощность светового потока.
$\rho$ - коэффициент отражения.
В нашей задаче свет падает на поглощающую поверхность, следовательно, коэффициент отражение $\rho = 0$. Тогда
$F = \frac{IS}{c} (1 + \rho ) = \frac{NS}{cS} = \frac{N}{c}$.
$F = \frac{5,1 \cdot 10^{-2}}{3 \cdot 10^{8}} = 1,7 \cdot 10^{-10} (H) = 0,17 (нН)$.
Ответ: $F = 0,17 нН$