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.
| |  |
| 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.