Презентация на тему «Давление света»

Давление света

Подготовили ученицы 11 «В» класса Бакаева Виктория и Агупова Ирина

Давление света – давление, которое оказывает световое (и вообще

электромагнитное) излучение, падающее на поверхность тела

Пётр Николаевич Лебедев (1866 – 1912) выдающийся физик –

экспериментатор В 1891 г. Разрабатывает гипотезу о реальном существовании светового давления. В 1889 г. делает первое сообщение о результатах опытов, которые согласуются с теорией Максвелла

Давление света согласно теории Максвелла возникает из-за действия силы

Лоренца на электроны вещества, колеблющиеся под действием электрического поля электромагнитной волны. Электрическая составляющая электромагнитного поля действует на все заряженные частицы в веществе, но в первую очередь на электроны. Образуется электрический ток. Этот ток направлен вдоль напряжённости электрического поля. На упорядоченно движущиеся электроны действует сила Лоренца со стороны магнитного поля, направленная в сторону распространения волны. Это и есть сила светового давления.

Расчёт светового давления в теории Д. К. Максвелла

Схема опыта П.Н. Лебедева

В 1900 году русский физик П.Н.Лебедев поставил опыт по измерению давления света. Давление света зависит от коэффициента отражения поверхности: при отражении от зеркальной поверхности крылышко (2) получает импульс Р2 ? 2Р. Поверхность чёрного крылышка (1) поглощает свет и Р1 ? Р. Для устранения тепловых потоков, связанных с движением молекул, в сосуде с прибором создавался вакуум. Экспериментальное измерение давления света (?10-6Н/м2) с точностью до 2% совпало с теоретическими расчётами Максвелла

Что происходит, если электромагнитная волна падает на металлическую

пластину?

При падении плоской электромагнитной волны на поверхность вещества площадью S напряжённость Е электрического поля волны вызывает в веществе направленное движение свободных зарядов, то есть в веществе возникает электрический ток, на который магнитное поле с индукцией В действует с силой Ампера. Её направление определяют с помощью правила левой руки.

Объяснение светового давления с точки зрения волновой теории

Электрическое поле волны действует на свободные заряды в пластине с переменной силой, под действием которой заряды начинают совершать колебания. На такие заряды магнитное поле действует с силой Лоренца, направление которой находят по правилу левой руки. Эта сила направлена в сторону распространения волны. Таким образом, свет оказывает давление на тела.

Объяснение давления света с точки зрения квантовой теории

Световые частицы – кванты, попадая на вещество, передают ему свой импульс и тем самым, действуют на него с силой, которую и называют силой светового давления.

Значение опытов П.Н. Лебедева

Доказали справедливость теории электромагнитного поля Д. К. Максвелла; Доказали наличие у света импульса, а значит, и массы, то есть существование фотонов (световых частиц); Доказали, что свет - один из видов материи, а не механические волны в эфире

«Открытие давления Лебедевым составило эпоху в физике» А. Ф. Иоффе

«Вы может быть знаете, что я всю жизнь воевал с Максвеллом, и вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытом» Признание лорда Кельвина Тимирязеву «Лебедев владел искусством экспериментирования в такой мере, в какой едва ли кто другой владеет в наше время» Немецкий учёный В. Вин «Я считаю Ваш результат одним из важнейших достижений физики за последние годы…» Ф. Пашен