Каково давление света на зеркальную поверхность при падении потока фотонов интенсивностью 10^18 с^(-1) под углом

Суть вопроса: Давление света и отражение фотонов

Описание:
Давление света - это сила, которая действует на поверхность в результате падения потока фотонов. Когда свет падает на зеркальную поверхность, часть фотонов отражается, а часть поглощается. Давление света можно вычислить с помощью формулы:

P = F/A

Где P - давление, F - сила, A - площадь поверхности.

Сначала мы должны найти силу, действующую на поверхность, используя формулу:

F = Δp/Δt

Где F - сила, Δp - изменение импульса, Δt - изменение времени.

Известно, что импульс света равен отношению энергии света к скорости света:

Δp = ΔE/c

Где ΔE - изменение энергии, c - скорость света.

Мы также можем использовать формулу для энергии фотона:

ΔE = hf

Где h - постоянная Планка, f - частота света.

Теперь мы можем выразить силу исходя из падающего потока фотонов:

F = (hf/Δt)/c

Следующим шагом является вычисление площади поверхности:

A = L * W

Где L - длина зеркальной поверхности, W - ширина зеркальной поверхности.

Для нашей задачи давление света на зеркальную поверхность будет равно:

P = F/A

Интенсивность света в одном направлении равна количеству фотонов, проходящих через единицу площади, за единицу времени. Поэтому, для нахождения силы, мы можем использовать формулу:

F = I * A

Где I - интенсивность света.

Производительность зеркальной поверхности может быть рассчитана с помощью формулы:

R = (1 - α)

Где R - коэффициент отражения, α - коэффициент поглощения.

Теперь мы можем составить окончательное выражение для давления света на зеркальную поверхность:

P = (I * A) / A * (1 - α) = I * (1 - α)

Подставим известные значения в формулу и рассчитаем давление света.

Демонстрация:
Давление света на зеркальную поверхность при падении потока фотонов интенсивностью 10^18 с^(-1) под углом 45°, если длина волны света равна 400 нм и коэффициент отражения от поверхности составляет 0,75, рассчитывается следующим образом:

I = 10^18 с^(-1)
θ = 45°
λ = 400 нм
R = 0,75

Сначала найдем площадь поверхности A:

A = L * W

Затем найдем производительность зеркальной поверхности R:

R = (1 - α)

Далее, используем формулу для нахождения давления P:

P = I * (1 - α)

Подставим известные значения и рассчитаем давление света на зеркальную поверхность.

Совет:
Для более легкого понимания темы и формул, рекомендуется изучить понятия светового импульса, энергии фотона, частоты и интенсивности света. Также будет полезно знать основы отражения света и коэффициента отражения от поверхности.

Задача на проверку:
Подсчитайте давление света на зеркальную поверхность при падении потока фотонов интенсивностью 5 * 10^17 с^(-1) под углом 30°, если длина волны света равна 600 нм и коэффициент отражения от поверхности составляет 0,9.