Давление света

Давление света с точки зрения электромагнитной теории. Мысль о том, что свет при встрече с телами должен оказывать на них давление, была высказана еще Кеплером. Форма кометных хвостов объяснялась Кеплером на основе предполагаемого светового давления. [c.349]

Поэтому было естественным желание ученых определить экспериментально давление света. Многочисленные попытки в этом направлении не давали, однако положительных результатов. Причина заключается в том, что, как нам теперь известно, давление солнечного света на земной поверхности является чрезвычайно малой величиной (р 10" — 10 дн/см ). Для измерения такого незначительного давления надо было пользоваться чрезвычайно чувствительной измерительной аппаратурой. [c.350]

Опыты Лебедева. Высокое искусство экспериментирования русского ученого П. Н. Лебедева позволило ему преодолеть эту серьезную трудность и с помощью созданной им уникальной установки в 1898 г. впервые измерить давление света . Об этом П. Н. Лебедев сообщил в том же году на съезде в Швейцарии и в следующем году на конгрессе в Париже. [c.350]

Схема опыта Лебедева по измерению давления света на твердые тела изображена на рис. 15.9. [c.350]

Позднее (в 1909 г.) П. Н. Лебедевым же было измерено давление света на газы. [c.350]

Давление света на зеркальную поверхность в два раза больше, чем давление на поверхность, полностью поглощающую свет. [c.351]

Величина давления света с точностью до 20% соответствует значению, полученному теоретически Максвеллом . [c.351]

Давление света с точки зрения квантовой теории света. Величину давления света можно вычислить, исходя также из квантовых представлений. С точки зрения теории фотонов давление света на поверхность происходит в результате передачи светом импульса при поглощении и отражении поверхностью. [c.352]

Так как импульс, сообщаемый в единицу времени единичной поверхности, есть давление на эту поверхность, то формулы (15.31) и (15.32) представляют собой давление света соответственно на полностью поглощающую и полностью отражающую поверхности. [c.352]

В общем случае можно определить величину давления света на поверхность, характеризуемую некоторым коэффициентом отражения R. В этом случае из общего числа N падающих фотонов поглощается (1 — R) N, отражается RN фотонов. Давление, оказываемое на поверхность, в этом случае равно [c.352]

Особые свойства лазерного излучения — высокая спектральная чистота и пространственная когерентность — позволяют, сильно увеличивая давление света, найти ему разные применения. Это стало возможным благодаря фокусировке лазерного луча в пятно с радиусом, равным одной длине волны. Оказалось, что силы давления, вызываемые сфокусированным лазерным светом, достаточно велики для перемещения маленьких частиц в различных средах. Используя сфокусированный лазерный пучок, удается сообщить как крошечным микроскопическим частицам, так и отдельным атомам и молекулам ускорения, в миллионы раз превосходящие ускорение свободного падения. Подобное увеличение давления света в луче лазера может найти весьма широкие применения в разных областях науки и практики. Так, например, используя такое высокое давление, в принципе возможно производить разделение изотопов, разделение частиц в жидкости, ускорение до больших скоростей электрически нейтральных частиц, проведение анализа атомных пучков и т. д. [c.353]

Давление света 349—353 --, квантовая теория 352, 353 [c.426]

Закончим изложение физических явлений, связанных с отражением электромагнитной волны, рассмотрением причин возникновения давления света. Расчет этого весьма общего явления впервые был проведен Максвеллом для случая отражения световой волны от поверхности металла. Экспериментальное подтверждение расчета П. Н. Лебедевым сыграло большую роль в утверждении электромагнитной теории снега. [c.107]

Возникновение давления свети при его отражении от металлической поверхности [c.107]

Нетрудно заметить, что эффект светового давления должен наблюдаться при отражении электромагнитных волн от любого вещества или их поглощении в облучаемом образце. Действительно, при всех изменениях светового потока должна возникать дополнительная сила, которую можно интерпретировать как давление света. Если исходить из наличия в веществе заряженных частиц (электронов), то мы вправе предположить, что при взаимодействии электромагнитной волны с веществом, приводящем к отражению или поглощению части светового потока, электрическая компонента электромагнитного поля будет раскачивать электрон с силой qE, сообщая ему скорость v. Другая составляющая электромагнитного поля (И) будет воздействовать на движущийся заряд с силой Лоренца Af q [vH]/ . Усреднение за период колебаний приводит к тому, что эффективное действие на движущийся заряд оказывает только эта составляющая силы Лоренца, которая много меньше (и << с) раскачивающей электрон силы [c.108]

Схема опыта по давлению света [c.112]

Экспериментальное изучение давления света [c.660]

Среди различных действий света на вещество давление света играет весьма видную роль. Оно имело большое значение в развитии электромагнитной теории света, оно представляет значительный интерес с общефилософской точки зрения на природу света и имеет важные космические применения. [c.660]

Рис. 34.1. Схема опытов П. Н. Лебедева по измерению давления света.

Лебедев экспериментально решил также и другую несравненно более трудную задачу, обнаружив и измерив давление света на газы (1909 г.) ). [c.663]

Давление света в рамках теории фотонов [c.663]

Давление света 660—665 Двойное лучепреломление 372, 380, 485, 500, 614 Деполяризация 589 —, ноги ициент 590, 597 [c.921]

Теоретически вопрос о давлении света был исследован Максвеллом (1873). Рассматривая процесс распространения электромагнитных волн в веществе, Максвелл показал, что волны должны оказывать на вещество давление, определяемое величиной электромагнитной энергии, которая приходится на единицу объема. Сила давления зависит от интенсивности светового потока и составляет очень малую величину. Вычисления показывают, что в яркий солнечный день световое давление на 1 м- черной поверхности при нормальном падении лучей равно примерно 4,3-10 5 дин/см = 4,3-10 Па. Блестящим экспериментальным подтверждением этих результатов явились опыты Лебедева (1899). [c.182]

Лебедев также показал, что свет оказывает давление на газ. Упрощенная схема этого опыта изображена на рис. 28.5. В куске металла сделаны два сообщающихся канала L 2 и К К2- С обеих сторон каналы закрыты прозрачными пластинками Р. Луч света, проходящий вдоль канала LiZ-2, оказывает давление на молекулы газа, заставляя их перемещаться от L к La. В результате в канале возникает разность давлений. Эта разность давлений выравнивается через капал К Ко, где газ двигается от Ко к К. В этом канале помещен легкий поршень П, прикрепленный к коромыслу с противовесом D. Коромысло в средней точке О подвешено на тонкой нити, перпендикулярной к плоскости чертежа. Движущийся газ давит па поршень П и закручивает нить. По величине угла закручивания нити можно вычислить давление света на молекулы газа. Результаты, полученные Лебедевым, как и в случае твердых тел, хорошо согласуются с электромагнитной теорией (например, для углекислого газа 10" дин/см = Па). [c.187]

Рис. 28. ). Схема прибора для измерения давления света иа газ

Возникающий при этом вращающий момент очень мал и составляет 10 ° дин-см = 10 Н м. При малейшей асимметрии в проходящем через пластинку Я/2 световом пучке эффект маскируется радиометрическим вращающим моментом и даже просто давлением света. Однако изменение некоторых параметров позволяет устранить эти побочные эффекты. [c.188]

Давление света вытекает также из электромагнитной теории света. Действительно, положим, что плоская световая волна падает нормально на поверхность металла, совпадающую с плоскостью чертежа (рис. 15.8). Электрический и магнитный векторы, очевидно, будут располагаться в плоскости поверхности, на которую падает свет Перемещаясь под действием элеетрического вектора против Е, свободные электроны образуют ток плотностью /. Со стороны магнитного вектора светового поля согласно закону Ампера дей- [c.349]

Е5виду очень малой величины давления света, как уже отмечено, перед экспериментаторами возникли определенные трудности. Казалось, что побочные эффекты могут вызвать более сильное вращение подвески, чем свет. К таким побочным эффектам относятся газокинетическии и радиометрический эффекты. [c.351]

Давление света. С представлением о свете как о потоке частиц связано предположение о существовании светового давления. Если частица света обладает массой т, то при столкновении ее с поверхностью твердого тела может произойти либо поглощение частрщы, либо ее отражение. В первом случае изменение импульса частицы равно Ap=mv, во втором оно в два раза больше р = 2ти. Поэтому при одинаковой плотности потока светового излучения давление света на зеркальную поверхность должно быть в два раза больше давления иа черную поверхность, поглощающую свет. [c.303]

Естественно, что возник вопрос о соотношении между двумя теориями света.. Довольно быстро выявилась неразумность противопоставления электромагнитной теории света и фотонной физики. Оказалось, что описание волновых свойств света (интерференция, дифракция и сопутствующие им явления) по-прежнему целесообразно проводить в рамках электромагнитной теории, тогда как некоторые энергетические характеристики из. [учения полностью описываются фотонной физикой. Существует переходная область явлений - давление света, эффект Доплера и некоторые другие. - которую можно просто истолковать в рамках как той, так и другой теории. Характерно, 4Tt> учет ре.тятивистских эффектов обязателен и в электромагнитной теории, и в фотонной физике. [c.461]

Поглощенная световая энергия в самом общем и наиболее распространенном случае переходит в тепло, несколько повышая температуру поглощающего тела. Но нередко лишь часть световой энергии переходит в тепло, другая же испытывает иные превращения, вызывая те или иные действия свел а. В настоящем разделе мы не будем рассматривать тех случаев, когда в результате воздействия света тело само становится источником и испускает излучение собственной или вынужденной частоты. Часть таких процессов (излучение вынужденных частот) была рассмотрена в гл. XXIX (рассеяние света). Другая их часть (излучение собственных частот) будет обсуждаться в гл. XXXVIII. Настоящий же раздел посвящен вопросам превращения световой энергии в механическую энергию электронов (фотоэффект и явление Комптона) или всей поглощающей системы (давление света), а также различным химическим действиям света (фотохимия, фотография, физиологическая оптика). [c.633]

Теория и эксперимент в этом вопросе пережили длинную историю. В экспериментальном отнощении имелись и совсем наивные попытки, и попытки серьезного характера, вроде тех, которые привели Крукса к открытию особого вида явлений (радиометрических), связанных с кинетикой разреженных газов. Франклин рассматривал неудачи всех известных к его времени попыток обнаружить давление света как один из аргументов против корпускулярной теории света. Впоследствии Юнг также прибегал к этому аргументу, хотя ни Франклин, ни Юнг не имели возможности указать минимальную величину предполагаемого давления, поскольку относительно массы световых частиц нельзя было высказать никакого суждения и, следовательно, нельзя было судить, достаточна ли чувствительность крутильных весов, применявшихся для этих опытов. [c.660]

Образование кометных хвостов, развивающихся по мере приближения кометы к Солнцу и располагающихся в направлении от Солнца, заставило еще Кеплера высказать предположение, что кометные хвосты представляют собой поток частиц, отбрасываемых действием давления света прочь от Солнца, когда комета подходит к нему достаточно близко. Расчеты и особенно экспериментальные исследования Лебедева подкрепили такое предположение. По этим данным можно оценить, что частицы достаточно малых размеров будут испытывать более сильное отталкивание вследствие излучения Солнца, чем притяжение массой Солнца, ибо с уменьшением радиуса частицы притяжение уменьшается пропорционально кубу радиуса (массе), а отталкивание падает как квадрат радиуса (поверхность). Для частиц подходящего размера преобладание отталкивания над притяжением (или наоборот) будет иметь место на любом расстоянии от Солнца, ибо как плотность излучения, так и гравитационное действие одинаково изменяютея с расстоянием (1/г ). То обстоятельство, что кометные хвосты начинают развиваться только вблизи Солнца, можно было бы объяснить тем, что лишь вблизи Солнца образуются в результате испарения частицы достаточно малых размеров. Впрочем, в последнее время выяснилось, что образование кометных хвостов представляет весьма сложный процесс, и световое давление, по-видимому, не объясняет всего разнообразия явлений. [c.664]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...