Краткие конспекты
Поглощение, отражение и пропускание света в различных средах
Давление света
Онлайн-занятия
Задачи
1. Во сколько раз давления света, производимые на идеально белую больше чем на идеально черную поверхности при прочих равных условиях? ______________
2. Пучок лазерного излучения мощностью P = 0,60 Вт падает нормально на гладкую поверхность пластины. При этом часть фотонов поглощается пластиной, а часть отражается от нее. Если модуль силы давления пучка на пластину F = 3,5 кН, то доля α фотонов, поглощенных ею, равна:______________%
3. Давление света от Солнца, который падает перпендикулярно на абсолютно чёрную поверхность, на орбите Земли составляет около p = 5·10–6 Па. Оцените концентрацию n фотонов в солнечном излучении, считая, что все они имеют длину волны λ = 500 нм.
4. Солнечная постоянная, то есть мощность света, падающего перпендикулярно на единицу площади на уровне орбиты Земли, составляет примерно C = 1,4 кВт/м2. В ряде проектов для межпланетных сообщений предлагается использовать давление этого света, идущего от Солнца. Оцените силу давления света на идеально отражающий «парус» площадью S = 1000 м2, расположенный на орбите Земли перпендикулярно потоку света от Солнца.
5. Лазер испускает световой импульс с энергией W = 3 Дж и длительностью τ = 10 нс. Свет от лазера падает перпендикулярно на плоское зеркало площадью S = 10 см2. Какое среднее давление окажет свет на зеркало?
6. Лазер испускает световой импульс с энергией W = 12 Дж. Свет от лазера падает перпендикулярно на плоское зеркало площадью S = 10 см2. Определите длительность импульса τ, если среднее давление света на зеркало равно p = 1 кПа.
7.
C1 (Основная волна ЕГЭ 2014) При изучении давления света проведены два опыта с одним и тем же лазером. В первом опыте свет лазера направляется на пластинку, покрытую сажей, а во втором – на зеркальную пластинку такой же площади. В обоих опытах пластинки находятся на одинаковом расстоянии от лазера и свет падает перпендикулярно поверхности пластинок. Как изменится сила давления света на пластинку во втором опыте по сравнению с первым? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
8. Пылинка сферической формы, поглощающая весь падающий на нее свет, под действием силы притяжения к Солнцу и силы светового давления движется через Солнечную систему равномерно и прямолинейно. Радиус пылинки составляет 1 мкм. Найти плотность пылинки. Учесть, что на расстоянии R0 от Солнца, равному радиусу орбиты Земли, ускорение а, сообщаемое всем телам силой притяжения Солнца, равно 6*10-3 м/с2, а мощность солнечного излучения, падающего на 1 м2 поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, составляет 1370 Вт.
