Давление света. 11 класс
презентация к уроку по физике (11 класс) по теме

Слайд 1

Слайд 2

(рис. 6.12). Гипотеза о световом давлении Впервые гипотеза о световом давлении была высказана в 1619 г. немецким ученым И. Кеплером (1571-1630) для объяснения отклонения хвостов комет, пролетающих вблизи Солнца

Слайд 3

Давление света с точки зрения волновой теории В 1873 г. Дж. Максвелл, исходя из представлений об электромагнитной природе света, пришел к выводу: свет должен оказывать давление на препятствия (благодаря действию силы Лоренца). на рисунке υ - направление скорости электронов под действием электрической составляющей электромагнитной волны) .

Слайд 4

Расчёт светового давления в теории Д. К. Максвелла В яркий день свет Солнца, падающий на зеркальную поверхность площадью 1 м 2 действует на неё с силой 4,1 •10 -6 Н.

Слайд 5

Световое давление на твердые тела было измерено П. Н. Лебедевым, который в 1900 г., используя чувствительные крутильные весы. Теория и эксперимент совпали. Опыты П. Н. Лебедева — экспериментальное доказательство факта: фотоны обладают импульсом Опыты П.Н.Лебедева

Слайд 6

Опыты П.Н. Лебедева Трудности: А) давление света мало Б) радиометрический эффект (мешал) В) конвекционные потоки воздуха (мешали ) Устранение: тонкие крылышки, вакуум, большой сосуд, светофильтры ИК . Размеры крыльчатки: Высота – 4 см Ширина – 2 см Диаметр крылышек – 0,5 см Толщина крылышек: 0,1 – 0,01 мм

Слайд 7

Схема опыта П.Н. Лебедева Давление света зависит от коэффициента отражения поверхности: А) при отражении от зеркальной поверхности крылышко (2) получает импульс р 2 ≈ 2р. Б) поверхность чёрного крылышка (1) поглощает свет и р 1 ≈ р. Экспериментальное измерение давления света ( ≈10 -6 Н/м 2 ) с точностью до 2% совпало с теоретическими расчётами Максвелла .

Слайд 8

Объяснение давления света с точки зрения квантовой теории Световые частицы – фотоны, попадая на вещество, передают ему свой импульс и тем самым, действуют на него с силой, которую и называют силой светового давления.

Слайд 9

Давление света с точки зрения квантовой теории Пусть на поверхность абсолютно черного тела площадью S перпендикулярно к ней падает N фотонов за время ∆ t Каждый фотон обладает импульсом: Сила давления: Световое давление: Интенсивность света I энергетическая характеристика: на черную поверхность на белую(и зеркальную) поверхность

Слайд 10

Давление света Свет падает перпендикулярно поверхности

Слайд 11

№1715 Ст. На поверхность тела площадью 1 м 2 падает за 1 с 10 5 фотонов с длиной волны 500 нм. Определите световое давление, если все фотоны отражаются телом.

Слайд 12

Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус – скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает солнечный свет. Рассчитайте массу космического аппарата, снабженного парусом в форме квадрата размером 100м х100 м, которому давление солнечных лучей сообщает ускорение 10-4 g . Мощность солнечного излучения, падающего на 1 м 2 поверхности, перпендикулярно солнечным лучам, составляет I = 1 370 Вт/м 2 .