Давление света опыты Лебедева

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]

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

Радиометрические действия возникают в разреженном газе вследствие разности температур освещенной и неосвещенной сторон крылышка. Молекулы газа, остающиеся в баллоне, отражаются от более теплой стороны с большей скоростью, и вследствие отдачи крылышки стремятся повернуться в том же направлении, что и под действием светового давления. Радиометрическое действие уменьшается, если применять очень тонкие металлические крылышки для уменьшения разности температур и увеличить разрежение газа в баллоне. Когда свет направлен на блестящее крылышко, то световое давление должно быть приблизительно в два раза больше, че.м при воздействии света на зачерненное крылышко. Наоборот, радиометрическое действие больше при освещении черного крылышка, ибо при этом больше нагревание последнего. В опыте Лебедева действительно наблюдалось примерно вдвое большее действие [c.662]

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]

В 1900 г. на Международном конгрессе физиков в Париже П. Н. Лебедев сделал сообщение об экспериментальном обнаружении давления света на твердые тела. Опыты Лебедева являлись для своего времени образцом экспериментального искусства. Его измерения дали значение давления, которое с точностью до 20 % согласовывалось с теорией Максвелла. [c.33]

Результаты опытов Лебедева по прямому измерению давления света следует рассматривать не только как доказательство электромагнитной природы света. Эти опыты подтвердили наличие импульса у электромагнитного поля. [c.33]

П. Н. Лебедева, подтвердившие существование светового давления. Эти опыты показали, что свет, падающий на зачерненную пластинку, ведет себя в сущности так же, как шарик, падающий в тележку в только что описанном опыте свет передает пластинке механический импульс. [c.111]

Идея о световом давлении была высказана еще Кеплером для объяснения формы кометных хвостов. В рамках корпускулярных представлений о природе света такая гипотеза была естественной, так как световые частицы должны были бы передавать свой импульс поглощающим и отражающим телам, т. е. производить давление. Неудачи ранних попыток обнаружить световое давление иа опыте приводились Франклином и Юнгом как один из аргументов против корпускулярной теории. Волновая теория, рассматривавшая свет как поперечные упругие волны, отрицала световое давление. Однако пришедшая ей на смену электромагнитная волновая теория света дает объяснение возникновению светового давления и позволяет его рассчитать. Экспериментально световое давление было впервые обнаружено и измерено П. Н. Лебедевым в 1900 г. в исключительно тонких опытах. Измерения Лебедева, подтвердившие рассчитанное Максвеллом световое давление,- сыграли большую роль в становлении электромагнитной теории света. [c.167]

Давление света, предсказываемое электромагнитной теорией Максвелла и впервые обнаруженное в опытах П. Н. Лебедева, по корпускулярным представлениям интерпретируется как результат передачи импульса фотонов поглощающей нли отражающей стенке. При нормальном падении каждый поглощенный фотон передает стенке импульс Йы/с, отраженный — 2Йо)/с. На единицу площади стенки в единицу времени падает энергия излучения U , где U — объемная плотность энергии. Поэтому число падающих фотонов N=U /hw. Из него NR фотонов отразится, N l—R) — поглотится [R — энергетический коэффициент отражения поверхности). Давление р света равно полному импульсу, передаваемому падающими фотонами на 1 м поверхности в 1 с, т. е. [c.472]

Вывод Больцмана и все последующие работы по теории теплового излучения существенно используют результаты Максвелла, предсказавшего и рассчитавшего давление света (см. т. И, 61 т. И1, 145, а также задачу 2 к 84 этого тома). Для изотропного излучения это давление равно аР = VgM, где и — интегральная плотность лучистой энергии. К такому выражению должна приводить всякая релятивистская теория света, независимо от того, является ли она корпускулярной или волновой. До теории относительности этот результат, разумеется, не был известен, а результаты Максвелла не считались общепризнанными. В частности, согласно нерелятивистской корпускулярной теории должно было бы быть = Vgu, как это предсказывает кинетическая теория газов (см. т. И, 59). Поэтому опыты П. Н. Лебедева, впервые измерившего в 1900 г. световое давление, подтвердившие результаты Максвелла, имели основополагающее значение для всей термодинамики лучистой энергии. [c.685]

В ряде случаев, наоборот, используют валы, изготовленные в виде тонких нитей, как, например, нити подвеса крутильных весов, использовавшихся Ш.Кулоном в опытах по исследованию электростатического взаимодействия и П.Н.Лебедевым - в опытах по измерению давления света. В этих опытах тонкие кварцевые нити закручивались на заметные углы при действии ничтожно малых моментов сил, что, конечно, обеспечивало высокую чувствительность крутильных весов. [c.21]

Давление света, впервые обнаруженное в опытах П. Н. Лебедева в 1900 г., может быть интерпретировано как результат передачи импульса фотонов поглощающей или отражающей стенке (рис. 16.7). [c.253]

Существование импульса эл.-магн. поля впервые было экспериментально обнаружено в опытах П. Н. Лебедева по измерению давления света (1899-1901). [c.391]

В опытах П. Н. Лебедева воздействие света на газ носило нерезонансный характер, источник излучал сплошной спектр. Соответственно коэффициент поглощения а был мал. Значительно позже, в 30-х гг., был проведен эисперимент, в котором впервые было осуществлено резонансное световое давление [3] наблюдалось отклонение атомов патрия из пучка при облучении их резонансным излучением натриевой лампы. В таких условиях коэффициент поглощения был гораздо больше, что облегчало наблюдение светового давления. Этими экспериментами, по сути дела, закапчиваются исследования давления света, выполненные в долазерную эпоху, так как сам эффект все же можно было наблюдать лишь на пределе зксперимептальных возможностей. [c.99]

Для дальнейшего развития электромагнитной теории важно было получить экспериментальное доказательство наличия светового давления. Такой опыт был впервые осуществлен Лебедевым. Идея опыта заключалась в следующем. Легкий подвес на тонкой кварцевой нити, по краям которого прикреплялись тонкие и легкие крылыщ-ки (рис. 28.3), помещался в стеклянный сосуд, в котором был тщательно откачан воздух образовались, таким образом, чувствительные крутильные весы. Одно из крылышек делалось с обеих сторон зеркальным, а другое с обеих сторон было, покрыто платиновой чернью. Свет при помощи системы линз и зеркал направлялся на одна из крылышек, оказывал на него давление и вследствие полученного механического момента весь подвес поворачивался на некоторый угол. Угол поворота крутильных весов измерялся по отклонению зайчика, отбрасываемого маленьким укрепленным на подвесе зеркальцем. Энергия светового потока регистрировалась при помощи термоэлемента. Зная угол поворота и световую энергию, можно было проверить формулу (28.2). [c.185]

Не менее значительными в развитии квантовых представлений о свете явились опыты П. Н. Лебедева (1866—1912 гг.) по световому давлению. Существование светового давления подсказывалось теорией истечения Ньютона. Однако прямой эксперимент был очень затруднен из-за действия конвекционных потоков газа и радиометрического действия. П. Н. Лебедев преодолел эти затруднения и получил данные по количественным измерениям светового давления. Это еще раз показало материальную основу светового вещества. [c.12]

По свидетельству знаменитого русского ученого К. А. Тимирязева только опыт Лебедева смог убедить одного иа виднейших представителей физики XIX в. лорда Кельвина (В. Томсона) в правильности электромагнитной теории света. Вы, может быть, знаете, — сказал он К. А. Тимирязеву,—что я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, и вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами (К. А. Тимирязев, Сочинения, т. IX, Сельхозгиз, 1939, стр. 61). [c.282]

Радиационное давление свойственно всем волнам вообще, независимо от их природы и волны на поверхности жидкости, и звук, и свет давят на пре- пятствия. Экспериментальное доказательство сушест-увования светового давления, полученное русским Гф изиком П. Н. Лебедевым, явилось выдающимся .- кла дом в науку и принесло славу блестящего экспериментатора нашему соотечественнику. Его ученик А. Б. Альтберг, будучи еще студентом, построил первый звуковой радиометр и доказал существование радиационного давления звука. Чтобы почувствовать, насколько непросты были его опыты, проведенные в начале этого столетия, достаточно вдуматься в их условия. Молодой ученый экспериментировал со звуковыми волнами в воздухе длиной порядка 10 см, излучателем которых служила стеклянная трубка, возбуждаемая трением. Громкость звука, обеспечивающего снятие надежных показаний радиометра, была настолько велика, что исследователь мог проводить эксперимент, только закрыв слуховые проходы ушей стеклянными шариками. Вы будете ставить аналогичные опыты с ультразвуковыми волнами в воздухе, имеющими не меньшую интенсивность, но не будете [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...