Каково давление света на зеркальную поверхность, когда поток фотонов с интенсивностью 10^18 с^(-1) падает на

Veselyy_Pirat

20

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для вычисления давления света на зеркальную поверхность. Давление света определяется как отношение энергии светового потока к скорости света. Формула имеет вид:

$$P=\frac{2I}{c}$$

где $P$ - давление света в ньютонах (Н), $I$ - интенсивность светового потока в ваттах на квадратный метр (Вт/м^2), $c$ - скорость света в метрах в секунду (м/c).

Но прежде чем мы сможем использовать эту формулу, нам нужно вычислить интенсивность светового потока.

Интенсивность светового потока определяется как количество энергии, переносимой световыми фотонами, проходящими через единичную площадку в единицу времени. Формула для интенсивности светового потока имеет вид:

$$I=\frac{P}{A}$$

где $I$ - интенсивность светового потока в ваттах на квадратный метр (Вт/м^2), $P$ - мощность светового потока в ваттах (Вт), $A$ - площадь, через которую пересекает световой поток, в квадратных метрах (м^2).

В нашем случае площадь, через которую пересекает световой поток, можно рассчитать как площадь основания прямоугольного треугольника, так как поток падает под углом 45°:

$$A=\frac{1}{2}\times \text{основание}\times \text{высота}=\frac{1}{2}\times \text{длина}\times \text{ширина}$$

Поскольку длина волны света равна 400 нм, а ширина основания треугольника равна длине волны, получим:

$$A=\frac{1}{2}\times 400\times {10}^{-9}\times 400\times {10}^{-9}=80\times {10}^{-18}{\text{м}}^2$$

Теперь, когда у нас есть площадь, можем вычислить интенсивность светового потока:

$$I=\frac{P}{A}=\frac{{10}^{18}}{80\times {10}^{-18}}=1,25\times {10}^{36}{\text{Вт/м}}^2$$

И наконец, можем вычислить давление света:

$$P=\frac{2I}{c}=\frac{2\times 1,25\times {10}^{36}}{3\times {10}^8}=8,33\times {10}^{27}\text{Н}$$

Таким образом, давление света на зеркальную поверхность при падении потока фотонов с интенсивностью ${10}^{18}$ секунда^(-1) под углом 45° равно $8,33\times {10}^{27}$ ньютонов.