Начало | За нас | обратна връзка
Максуел въз основа на неговата електромагнитна теория на полето прогнозира, че инцидент по повърхността на тялото на разпространението на електромагнитните вълни е да се окаже натиск върху него, която е пропорционална на потока на енергия вълни. Тази стойност е много малък, и да се измери това изисква много прецизни инструменти.
Фиг. 17.9. Схема Лебедев опит чрез измерване лек натиск
През 1899 г. руският физик Пьотр експериментален Лебедев (1866-1912) провежда експерименти върху измерване лек натиск. Схема Лебедев експеримент е показан на фиг. 17.9. Една лека вълна инцидент на спе циално-структура, чиято основна елементи са крак-Кие "крила" 1 - 4, едната страна на всяка клапа е почерняло, а другият е малко огледало. Структура суспендира в 5 на спиралата и се поставя в стъклен съд, който се евакуира въздух. Светлината има различно налягане на почернелите и огледален Ing повърхността на клапите. В резултат на това на въртящия момент, действащи по отношение на структурата, а не е нула. В същото време тя се върти. Нишката е усукана и поражда еластичните сили, които protivodey съществуват сили на лек натиск. Когато структурата, се отклонява от
първоначална позиция, хайде да си почине, в момента на еластичните сили е равна на момента на силите на лек натиск. Тъй като по време на еластичната сила директно пропорционално на ъгъла на завъртане дизайн, ъгълът на въртене може да се определи стойността на лек натиск. Енергията на падащата светлина се измерва с термодвойка. Измерванията показват, че светлината налягане е право пропорционална на енергията на падащата светлина за единица време на единица площ на осветената повърхност. Лебедев стойност лек натиск rennoe-оцени в рамките на грешките на измерванията съвпада със стойността, изчислена от Максуел. Така Obra Zoom Лебедев експериментално доказва съществуването на лек натиск предсказано от Максуел.
експерименти Лебедев по едно време се разглежда като един от основните доказателство за справедливата Максуел създава теорията на електромагнитното поле. Светлината налягане може да се изчисли въз основа на представяне на светлина като множество частици.
17.6. лъч налягане
Ние трябва да помисли за електромагнитно излъчване като поток от фото-нов. В сблъсък с повърхността на фотона преминава им пулса. В резултат на множество сблъсъци на фотони с повърхности Стю се упражнява натиск от електромагнитно излъчване на повърхността.
Нека равнина електромагнитна вълна интензитет I попада върху плоска повърхност под ъгъл # 952; нормализира. Повърхността на отражение на светлината е # 961;. Ние считаме, използвайки предварително некорпускулярните представителства нормален натиск, упражняван от светлината на повърхността. В този случай, плоска електромагнитна вълна трябва да се счита като единен поток на фотони инцидент върху повърхността под ъгъл # 952;. Да предположим, че всички тези фотони имат една и съща енергия # 949;. Инерцията на всеки един от тях ще бъде равен на
За Р налягане на повърхността трябва да бъде Comput изтичане, или измерване на сила F # 9576. който действа върху него в посока нормална към него, и след това се раздели тази сила от повърхността S на:
Силата, упражнена върху повърхността на радиация, съгласно дял превключващ импулс е съотношението на нарастване импулсни # 8710; PS, получената повърхност от фотоните, времето # 964; за които тя е под динкремента настъпили:
нарастване на импулса # 8710; к.с. повърхност е равен на сумата на импулси, Koto-ръжта то придобива след многобройни нападения срещу негови фотони. Нека p1 - фотон пулс инцидент на повърхността, и p2 - (. Фигура 17.10) отразява фотон пулс.
Фиг. 17.11. Чрез закона за запазване на инерцията на фотон и повърхността.
След отражение повърхност получава psotp фотон импулс. която е перпендикулярна на нея
Фигура 17. 10. фотон удря повърхността и отразени от него
Закон за запазване на инерцията на системата, състояща се от един фотон и повърхност, изразена от уравнението
където PSotr - инерция, придобит след отражение повърхност тер-тон. Да приемем, че на повърхността идеално гладка. В този случай, на ъгъла на отражение на светлината е равен на ъгъла на падане # 952;. Импулсите на фотона и повърхността удовлетворява уравнението (17.23) са показани на Фиг. 17.11. Когато един фотон, отразена от повърхността на неговата енергия не се променя etsya. Не се променя и си инерция модул: p1 = p2. Фиг. 17.11 е лесно да се намери големината на pSomp
Ако Р1 инцидент фотон импулс е насочен под ъгъл # 952; към нормалното, след отражение земна повърхност получава фотон инерция
Ако фотонът се абсорбира от повърхността, закона за запазване на инерцията ще има формата
т.е. повърхност получава своята импулс p1 абсорбира фотон. Проекцията на получения импулс на нормалата към повърхността тя ще
Нека по време на # 964; на повърхността на спада на N фотони. Енергийна радиация Wnad, попадащи в този период на повърхността е равна на мощността производство за управление на # 949; един фотон в броя:
По същия начин е свързан Womp радиация отразена от повърхността, през това време, както и броя на фотоните отразено Nomp:
коефициент на отражение # 963; Womp е съотношението на енергията на отразената радиация на повърхността на енергия Wnad радиация инцидента върху него:
Заместител в това уравнение на (17,27) и (17,28). получаваме
Тъй като броят на абсорбира повърхност
Ние достигне формула
по време на # 964; повърхност придобива инерция
Получава се от повърхността на фотони във времето # 964;, за което се е случило това нарастване:
По дефиниция Wnag излъчване на енергия, която пада върху повърхността с течение на времето # 964;, е продукт на интензивността I на излъчването на площ S COS на # 952; напречно сечение на светлинен лъч и в даден момент # 964;:
Използването на (17,27), намираме броя на фотоните инцидент на повърхността в даден момент # 964;:
Заместването на този израз в (17,32). получаваме
Накрая, формули (17.21) и (17,22) доведе до следния израз за натиск върху плоската повърхност на светлинна вълна на инцидент върху него под ъгъл # 952;:
Когато повърхността е огледало и отразява това padayushee радиация (# 963 = 1), уравнение (17,34) дава стойност
Ако повърхността е абсолютно черно и поглъща всички инциденти yuschee й излъчване, коефициент на отражение # 963; = 0 и радиация налягане върху повърхността ще бъде
По този начин, радиация натиск върху повърхността на огледалото се оказва-ОЗНАЧАВА два пъти по-голям от черно.
17.7. Налягане изотропно излъчване *
Ние считаме, натискът, упражняван върху плоска радиация изотропно-Kuyu повърхност. Нека плътността на енергията на облъчване е w Ние считаме, че радиация изотропно като колекция от плоски електромагнитни вълни, разпространяващи във всички възможни посоки в космически ями. Изолира се използва "пречка" на коничната част на вълна посока размножаване, който се намира в рамките на този конус (фиг. 16.4). Ако пространствен ъгъл D # 937; конус е достатъчно малък, тогава избран вълна образуват почти плоска вълна интензитет-ди, които съгласие формула (1.20) е пропорционална на DW си енергийна плътност:
Плътността на енергията е пропорционална на разпределените вълни пространствен ъгъл на:
Тези съотношения водят до формула (16,21)
където съгласно (16,24)
Натискът върху повърхността на избраната радиация намери формула (17,34), заместването в интензитета I дестил:
Заместването на експресия (17,37) преобразува тази формула на формата
За радиационен инцидент на всяка повърхност на половината - ТА, ъгълът # 966; Тя варира от 0 до 2π, а ъгълът # 952; - от 0 до П / 2. По този начин, налягането на радиация изотропно е равна на двойния интеграл
изчисление, което да доведе до формулата
Отопляем тялото не само отразяват и поглъщат електромагнитна радиация, но и излъчва своя собствена. Радиация, излъчвана от тялото, така че да упражнява натиск върху повърхността си. Когато равновесие между тялото и излъчване от всяка част от повърхността на тялото в полу-пространство отива радиация, чиято енергия е енергията депозитите на радиация инцидент на половината от част. Сумата от натиска на отразената, абсорбира и излъчваната радиация тялото не ще зависи от свойствата на повърхността на тялото. По този начин, като се има предвид равновесие налягането радиация налягане на радиация, излъчвана от тялото могат да бъдат открити по формула (17,38), поставяне в него # 963 = 1. В резултат на това ние откриваме, че налягането на равновесие радиация, свързани с неговото съотношение енергийна плътност
Свързани статии