Давление света

Давление света

Согласно теории Максвелла электромагнитные волны обладают не только энергией, но и импульсом, то есть оказывают давление. Расчеты показывают, например, что давление солнечного света на отражающую поверхность вблизи Земли составляет примерно одну десятимиллиардную часть атмосферного давления.

Но даже такое малое давление света удалось измерить: сделал это в 1900 году российский физик Петр Николаевич Лебедев.

Давление света 1

Давление света 2

Петр Николаевич Лебедев

(1866-1912)

Рис. 17.3. Главная часть прибора Лебедева для измерения давления света.

Лебедев понимал, что на отражающую поверхность свет оказывает вдвое большее давление, чем на поглощающую, так как при отражении от отражающей поверхности свет получает дополнительный импульс, изменяя направление распространения на противоположное. И ученый догадался, что это различие давлений можно использовать для измерения давления света.

Вот как Лебедев поставил свой опыт. В сосуде, из которого был откачан воздух, на тонкой стеклянной нити подвесили стержень с крылышками (рис. 17.3). Одна сторона крылышек была зачернена и поэтому поглощала свет, а другая сторона была зеркальной - она отражала свет, и поэтому он оказывал на эту сторону вдвое большее давление. Вследствие разности давлений на крылышки стержень поворачивался, и по углу закручивания нити можно было измерить малое различие в силах давления на разные стороны крылышек. Результаты опыта Лебедева явились еще одним подтверждением теории Максвелла.

Существование давления света становится более наглядным, если учесть, что свет, как будет показано в § 24. Кванты света - фотоны, обладает свойствами не только волн, но и частиц. Частицы света, названные фотонами, обладают импульсом. Поэтому, согласно закону сохранения импульса, при поглощении или отражении света изменяется импульс тела, с которым взаимодействуют фотоны. А это и означает, что свет оказывает давление на это тело.



Электродинамика.