Перпендикулярно поверхности площадью 95см2 каждую минуту падает энергия, переносимоя светом, W=69Дж/мин. Определите световое давление в случаях: 1) свет полностью поглощается…

Дано:

• Площадь поверхности A = 95 cm² = 9.5 × 10⁻³ м²
• Энергия за 1 минуту: W = 69 Дж/мин → мощность P = 69 Дж/мин ÷ 60 s/мин = 1.15 Дж/с = 1.15 Вт
• Свет падает перпендикулярно поверхности (угол падения = 0)

1. Интенсивность света I = P / A = 1.15 W / 9.5 × 10⁻³ м² ≈ 121.05 W/m²

2. Формулы для светового давления

• При абсолютном поглощении света: p = I / c
• При полном отражении: p = 2I / c
• При части поглощения и части отражения (например, половина поглощается, половина отражается): p = (1/2)I / c + 2·(1/2)I / c = (3/2) I / c где c ≈ 3 × 10⁸ м/с

3. Числовые вычисления c = 3 × 10⁸ м/с

• 1. Полное поглощение: p1 = I / c ≈ 121.05 / (3 × 10⁸) ≈ 4.04 × 10⁻⁷ Па
• 2. Полное отражение: p2 = 2I / c ≈ 2 × 121.05 / (3 × 10⁸) ≈ 8.07 × 10⁻⁷ Па
• 3. Половина поглощается, половина отражается: p3 = (3/2) I / c ≈ 1.5 × 121.05 / (3 × 10⁸) ≈ 6.05 × 10⁻⁷ Па

Ответы (приближённо):

• 1. p ≈ 4.0 × 10⁻⁷ Па
• 2. p ≈ 8.1 × 10⁻⁷ Па
• 3. p ≈ 6.1 × 10⁻⁷ Па

Примечание: все расчёты выполнены для нормального падения света и без учёта трансмиссии (предполагается, что свет либо поглощается, либо отражается).