Каково давление света, если мощность потока излучения составляет 1 мкВт и он падает перпендикулярно на поверхность

Margarita

36

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые физические формулы и константы. Мощность потока излучения (также известная как световой поток) выражается в ваттах (Вт). Площадь поверхности, на которую падает свет, измеряется в квадратных метрах (м²). Коэффициент отражения является безразмерной величиной, которая определяет, какая часть падающего света отражается от поверхности.

По условию задачи дана мощность потока излучения \(P = 1 \, \mu \text{Вт} = 1 \times 10^{-6} \, \text{Вт}\) и площадь поверхности \(A = 1 \, \text{см}^2 = 1 \times 10^{-4} \, \text{м}^2\), а также коэффициент отражения \(R = 0,8\).

Давление света, также известное как световое давление, определяется как отношение мощности потока излучения к скорости света \(c\), и умножается на коэффициент отражения, чтобы учесть отраженный свет. Формула для светового давления выглядит следующим образом:

\[P_{\text{световое}} = \frac{P}{A} \times c \times R\]

Теперь, подставим значения в формулу и произведем расчет:

\[P_{\text{световое}} = \frac{1 \times 10^{-6} \, \text{Вт}}{1 \times 10^{-4} \, \text{м}^2} \times 3 \times 10^8 \, \text{м/с} \times 0,8\]

Переносим степени чисел с десятью в числитель и знаменатель:

\[P_{\text{световое}} = 1 \times 10^{-6} \times 10^4 \times 3 \times 0,8 \, \text{кг/(м} \cdot \text{с}^2)\]

Упрощаем выражение:

\[P_{\text{световое}} = 2,4 \times 10^{-2} \, \text{кг/(м} \cdot \text{с}^2)\]

Таким образом, давление света составляет \(2,4 \times 10^{-2}\) килограмма на квадратный метр в секунду \((\text{кг/(м} \cdot \text{с}^2))\). Это число означает, что на каждый квадратный метр поверхности падает такая сила, как будто на нее действует давление указанного значения.