Давление света реферат по физике

Давление света. Опыты Лебедева До сих пор мы говорили только об энергии световой волны. Однако из электромагнитной теории света следует, что электромагнитная волна, кроме энергии, обладает еще импульсом. Отсюда вытекает, что световые волны, освещающие какое-либо тело, оказывают на него давление, т. При полном поглощении света телом, очевидно, световые волны просто отдают ему свой импульс.

Опыты П. Лебедева Давлением света называется давление, которое производят электромагнитные световые волны, падающие на поверхность какого-либо тела. Существование давления было предсказано Дж. Максвеллом в его электромагнитной теории света. Если, например, электромагнитная волна падает на металл рис. С ее помощью он рассчитал давление солнечного света в яркий полдень на абсолютно черное тело, расположенное перпендикулярно солнечным лучам.

Фотон и его свойства. Давление света. Эффект Комптона.

Давление света. Под действием электрического поля волны, падающей на поверхность тела, например металла, свободный электрон движется в сторону, противоположную вектору. На движущийся электрон действует сила Лоренца, направленная в сторону распространения волны. Суммарная сила, действующая на электроны поверхности металла, и определяет силу светового давления.

Для доказательства справедливости теории Максвелла было важно измерить давление света. Многие ученые пытались это сделать, но безуспешно, так как световое давление очень мало. Впервые давление света измерил русский физик Петр Николаевич Лебедев в 1900 г. Прибор Лебедева состоял из очень легкого стерженька на тонкой стеклянной нити , по краям которого были приклеены легкие крылышки.

Весь прибор помещался в сосуд, откуда был выкачан воздух. Свет падал на крылышки, расположенные по одну сторону от стерженька.

О значении давления можно было судить по углу закручивания нити. Трудности точного измерения давления света были связаны с невозможностью выкачать из сосуда весь воздух движение молекул воздуха, вызванное неодинаковым нагревом крылышек и стенок сосуда, приводит к возникновению дополнительных вращающих моментов. Кроме того, на закручивание нити влияет неодинаковый нагрев сторон крылышек.

Сторона, обращенная к источнику света, нагревается сильнее, чем противоположная сторона. Молекулы, отражающиеся от более нагретой стороны, передают крылышку больший импульс, чем молекулы, отражающиеся от менее нагретой стороны. Лебедев сумел преодолеть все эти трудности, несмотря на низкий уровень тогдашней экспериментальной техники, взяв очень большой сосуд и очень тонкие крылышки.

В конце концов существование светового давления на твердые тела было доказано, и оно было измерено. Полученное значение совпало с предсказанным Максвеллом. Впоследствии после трех лет работы Лебедеву удалось осуществить еще более тонкий эксперимент: измерить давление света на газы.

Появление квантовой теории света позволило более просто объяснить причину светового давления. Фотоны, подобно частицам вещества, имеющим массу покоя, обладают импульсом. При поглощении их телом они передают ему свой импульс.

Согласно закону сохранения импульса импульс тела становится равным импульсу поглощенных фотонов. Поэтому покоящееся тело приходит в движение. Изменение импульса тела означает согласно второму закону Ньютона, что на тело действует сила. Опыты Лебедева можно рассматривать как экспериментальное доказательство того, что фотоны обладают импульсом. Хотя световое давление очень мало в обычных условиях, его действие тем не менее может оказаться существенным. Внутри звезд при температуре в несколько десятков миллионов кельвинов давление электромагнитного излучения должно достигать громадных значений.

Силы светового давления наряду с гравитационными силами играют значительную роль во внутризвездных процессах. Давление света согласно электродинамике Максвелла возникает из-за действия силы Лоренца на электроны среды, колеблющиеся под действием электрического поля электромагнитной волны. С точки зрения квантовой теории давление появляется в результате передачи телу импульсов фотонов при их поглощении.

Химическое действие света Отдельные молекулы поглощают световую энергию порциями — квантами hv. В случае видимого и ультрафиолетового излучений эта энергия достаточна для расщепления многих молекул. В этом проявляется химическое действие света. Любое превращение молекул есть химический процесс. Часто после расщепления молекул светом начинается целая цепочка химических превращений.

Выцветание тканей на солнце и образование загара — это примеры химического действия света. Важнейшие химические реакции под действием света происходят в зеленых листьях деревьев и траве, в иглах хвои, во многих микроорганизмах. В зеленом листе под действием Солнца осуществляются процессы, необходимые для жизни на Земле, они дают нам кислород для дыхания.

Листья поглощают из воздуха углекислый газ и расщепляют его молекулы на составные части: углерод и кислород. Происходит это, как установил русский биолог К. Тимирязев, в молекулах хлорофилла под действием красных лучей солнечного спектра.

Пристраивая к углеродной цепочке атомы других элементов, извлекаемых корнями из земли, растения строят молекулы белков, жиров и углеводов, все это происходит за счет энергии солнечных лучей.

Здесь особенно важна не только сама энергия, но и та форма, в которой она поступает. Фотосинтез может протекать только под действием света определенного спектрального состава. Механизм фотосинтеза еще не выяснен до конца. Химическое действие света лежит в основе фотографии.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Давление света - Физика 11 класс #39 - Инфоурок

Трудности точного измерения давления света были связаны с невозможностью выкачать из сосуда весь воздух (движение молекул воздуха , вызванное. Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Давление света. § 91 ДАВЛЕНИЕ СВЕТА Максвелл на основе электромагнитной.

Лебедевым 1899. Величина Д. Радиометрический эффект , которые могут превышать в тысячи раз величину Д. Для обнаружения Д. Лебедев изготовил специальные приборы и проделал опыты, представляющие замечательный пример искусства эксперимента. Основной частью прибора Лебедева служили плоские лёгкие крылышки диаметром 5 мм из различных металлов платина, алюминий, никель и слюды рис. Крылышки подвешивались на тонкой стеклянной нити и помещались внутри стеклянного сосуда G рис. На крылышки с помощью специальной оптической системы и зеркал направлялся свет от сильной электрической дуги В. Перемещение зеркал S1, S4 давало возможность изменять направление падения света на крылышки. Устройство прибора и методика измерения позволили свести до минимума мешающие радиометрические силы и обнаружить Д. В 1907—10 Лебедев исследовал Д. Максвелл, 1873 , что явилось ещё одним важным подтверждением теории электромагнитного поля Фарадея — Максвелла.

Под действием электрического поля волны, падающей на поверхность тела, например металла, свободный электрон движется в сторону, противоположную вектору рис. На движущийся электрон действует сила Лоренца , направленная в сторону распространения волны.

Давление света- давление, производимое светом на отражающие или поглощающие тела. В 1900 г.

Давление света

Гипотеза о существовании давления света была впервые высказана И. Кеплером J. Kepler в 17 в. Теория давление света в рамках классической электродинамики дана Дж. Максвеллом J.

Давление света. Под действием электрического поля волны, падающей на поверхность тела, например металла, свободный электрон движется в сторону, противоположную вектору. На движущийся электрон действует сила Лоренца, направленная в сторону распространения волны. Суммарная сила, действующая на электроны поверхности металла, и определяет силу светового давления. Для доказательства справедливости теории Максвелла было важно измерить давление света. Многие ученые пытались это сделать, но безуспешно, так как световое давление очень мало. Впервые давление света измерил русский физик Петр Николаевич Лебедев в 1900 г. Прибор Лебедева состоял из очень легкого стерженька на тонкой стеклянной нити , по краям которого были приклеены легкие крылышки.

.

.

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 438. Давление света. Масса и импульс фотона
Похожие публикации