Лек натиск върху напълно абсорбираща повърхност. А. Лек натиск. Формули за определяне на налягането на електромагнитното излъчване, когато пада под ъгъл
Едно от експерименталните потвърждения за наличието на импулс във фотоните е наличието на светлинно налягане (опитите на Лебедев).
Обяснение на вълната (според Максуел): взаимодействие на индуцирани токове с магнитното поле на вълната.
От квантова гледна точка натискът на светлината върху дадена повърхност се дължи на факта, че при сблъсък с тази повърхност всеки фотон предава своя импулс към нея. Тъй като фотонът може да се движи със скоростта на светлината само във вакуум, отразяването на светлината от повърхността на тялото трябва да се разглежда като процес на „повторно излъчване“ на фотони - падащият фотон се абсорбира от повърхността и след това повторно излъчен от него с обратна посока на импулса.
Нека разгледаме светлинното налягане, упражнявано върху повърхността на тялото от поток монохроматично лъчение, падащо перпендикулярно на повърхността.
Нека за единица време на единица повърхност на тялото пада Пфотони. Ако коефициентът на отражение на светлината от повърхността на тялото е равен на R,Че Rn фотоните се отразяват и (1 –R) p- абсорбира. Всеки отразен фотон предава на стената импулс, равен на 2р f =2hv/c (при отражение импулсът на фотона се променя на – r f). Всеки погълнат фотон предава инерцията си на стената r f = hv/c .Светлинното налягане върху повърхността е равно на импулса, който всички повърхности предават за 1 s Пфотони:
, (11-12)
Където I=nhv – енергията на всички фотони, падащи върху единица повърхност за единица време, т.е. интензитетът на светлината, и w=I/c – обемна енергийна плътност на падащото лъчение. Тази формула е проверена експериментално и е потвърдена в експериментите на Лебедев.
4. Фотонен газ. Бозони. Разпределение на Бозе-Айнщайн.
Нека разгледаме светлината като колекция от фотони, които са вътре в затворена кухина с огледални стени. Налягането на светлината върху огледално отразяваща повърхност трябва да бъде същото, както би било, ако фотоните се отразяват огледално от повърхността като абсолютно еластични топки.
Нека намерим натиска, упражняван върху идеално отразяващи стени| затворена кухина.
За простота приемаме, че кухината е с форма на куб. Поради изотропността на излъчването можем да приемем, че всички посоки на движение на фотоните са еднакво вероятни. Няма взаимодействие между фотоните (честотата им не се променя по време на сблъсъци). Следователно фотоните се движат като молекули на идеален едноатомен газ.
Ние намираме налягането на идеалния газ върху стените на кухината от основното уравнение на кинетичната теория на газовете:
Но за фотоните m=hv i /c 2, υ i=с и следователно mυ i 2 = hv i.По този начин,
Където Уе общата енергия на всички фотони в кухината и налягането върху нейните стени
Тук т-обемна радиационна плътност на енергията. Ако фотоните в нашата кухина имат честоти от 0 до ∞, тогава wможе да се определи по формулата:
(11-14)
Тук ρ(ν) - обемна плътност на енергията на излъчване в честотния диапазон от ν до ν+dν.
функция ρ(ν) се намира с помощта на специално квантово разпределение на фотоните по енергия (честота), - разпространение Бозе-Айнщайн (B-E).
1. За разлика от разпределението на Максуел, което характеризира разпределението на частиците в пространството на скоростта (импулса), квантовото разпределение описва енергиите на частиците във фазовото пространство, образувано от импулсите и координатите на частиците.
2. Елементарният обем на фазовото пространство е равен на (нека умножим всички координатни стъпки):
3. Обемът на състояние е равен на ч 3 .
4. Брой държави dg iрадиация, намираща се в обема на елементарната фаза в квантовата статистика се получава чрез разделяне на обема (11-15) на ч 3:
5. Разпределение БЪДА системи от частици с цял спин се подчиняват. Те получиха името бозони. Тези частици също включват фотони. Тяхното въртене приема цели числа. Ъгловият импулс на фотона приема стойността mh/2π, Където м = 1. 2,3… Функцията на разпределение на Бозе-Айнщайн за фотони има формата:
, (11-16)
Където. ΔN – брой фотони в обем dV, н аз - среден брой частици в едно енергийно състояние с енергия W iкоето се нарича к - константа на Болцман, T– абсолютна температура. Коефициент 2 се появява поради наличието на две възможни посоки на поляризация на светлината (ляво и дясно въртене на равнината на поляризация).
Общ брой състояния в тома V(след интегриране върху обема и използване на връзките между импулса на фотона Ри неговата енергия W,νр =hv/c, W= hv ):
където ν е честота, с -скоростта на светлината във вакуум.
Брой фотони с енергия от Упреди W+dWв обем V:
Намираме обемната енергийна плътност на излъчване в честотния диапазон от ν до ν +dν, като умножим (11-16) по енергията на един фотон hν :
. (11-18)
Ние намираме радиационното налягане с помощта на формули (11-13), (11-14) и (11-18):
Уравнение на състоянието за радиация:
Енергия на излъчване от обем V (закон на Стефан-Болцман):
Връзката между енергийната светимост и обемната плътност на енергията на излъчване (следва от сравнение на формулата на Планк с формула (11-18):
R E (ν,T)= (c/4)ρ(ν,T).
Днес ще посветим разговор на такова явление като лек натиск. Нека разгледаме предпоставките на откритието и последствията за науката.
Светлина и цвят
Тайната на човешките способности тревожи хората от древни времена. Как вижда окото? Защо съществуват цветовете? Каква е причината светът да е такъв, какъвто го възприемаме? Докъде може да види човек? Експерименти с разлагане на слънчев лъч в спектър са проведени от Нютон през 17 век. Той също така постави строга математическа основа за редица различни факти, които бяха известни за светлината по това време. И теорията на Нютон предсказва много: например открития, които само квантовата физика може да обясни (отклонението на светлината в гравитационно поле). Но тогавашната физика не познаваше и не разбираше точната природа на светлината.
Вълна или частица
Откакто учените по света започнаха да разбират същността на светлината, имаше дебат: какво е радиация, вълна или частица (корпускула)? Някои факти (пречупване, отражение и поляризация) потвърдиха първата теория. Други (линейно разпространение при липса на препятствия, лек натиск) - вторият. Само квантовата физика обаче успя да успокои този спор, като обедини двете версии в една обща. заявява, че всяка микрочастица, включително фотон, има както свойствата на вълна, така и на частица. Това означава, че квантът светлина има характеристики като честота, амплитуда и дължина на вълната, както и импулс и маса. Нека направим резервация веднага: фотоните нямат маса на покой. Като квант на електромагнитното поле, те носят енергия и маса само в процеса на движение. Това е същността на понятието „светлина“. Тези дни физиката го обясни доста подробно.
Дължина на вълната и енергия
Понятието „енергия на вълните“ беше споменато малко по-горе. Айнщайн убедително доказва, че енергията и масата са идентични понятия. Ако фотон носи енергия, той трябва да има маса. Квантът светлина обаче е „хитра“ частица: когато фотон срещне препятствие, той напълно отдава енергията си на веществото, превръща се в него и губи индивидуалната си същност. Освен това определени обстоятелства (например силно нагряване) могат да накарат предишните тъмни и спокойни вътрешности на метали и газове да излъчват светлина. Импулсът на фотона, пряко следствие от наличието на маса, може да се определи с помощта на налягането на светлината. изследователи от Русия убедително са доказали този удивителен факт.
Опитът на Лебедев
Руският учен Пьотр Николаевич Лебедев извършва следния експеримент през 1899 г. Той окачи напречната греда на тънка сребърна нишка. Ученият прикрепи две плочи от едно и също вещество към краищата на напречната греда. Те включват сребърно фолио, злато и дори слюда. Така се получиха своеобразни везни. Само че измерваха теглото не на товар, който притиска отгоре, а на товар, който притиска отстрани върху всяка от плочите. Лебедев постави цялата тази конструкция под стъклен капак, така че вятърът и случайните колебания в плътността на въздуха да не могат да я повлияят. Освен това бих искал да напиша, че той създаде вакуум под капака. Но по това време беше невъзможно да се постигне дори среден вакуум. Така че ще кажем, че той създава под стъклен капак силно и последователно осветява едната плоча, оставяйки другата в сянка. Количеството светлина, насочено към повърхностите, беше предварително определено. Въз основа на ъгъла на отклонение Лебедев определи кой импулс предава светлина към плочите.
Формули за определяне на налягането на електромагнитното излъчване при нормално падане на лъча
Нека първо обясним какво е „нормално падане“? Светлината пада върху повърхността нормално, ако е насочена строго перпендикулярно на повърхността. Това налага ограничения на проблема: повърхността трябва да е идеално гладка, а радиационният лъч трябва да бъде насочен много точно. В този случай налягането се изчислява:
k е коефициентът на пропускливост, ρ е коефициентът на отражение, I е интензитетът на падащия светлинен лъч, c е скоростта на светлината във вакуум.
Но вероятно читателят вече се е досетил, че такава идеална комбинация от фактори не съществува. Дори и да не вземем предвид идеалността на повърхността, е доста трудно да се организира падането на светлина строго перпендикулярно.
Формули за определяне на налягането на електромагнитното излъчване, когато пада под ъгъл
Светлинният натиск върху огледална повърхност под ъгъл се изчислява по друга формула, която вече съдържа векторни елементи:
p= ω ((1-k)i+ρi’)cos ϴ
Величините p, i, i’ са вектори. В този случай k и ρ, както в предишната формула, са съответно коефициентите на пропускливост и отражение. Новите стойности означават следното:
- ω - обемна плътност на енергията на излъчване;
- i и i’ са единични вектори, които показват посоката на падащия и отразения лъч светлина (указват посоките, по които трябва да се добавят действащите сили);
- ϴ е ъгълът спрямо нормалата, под който пада светлинният лъч (и съответно се отразява, тъй като повърхността е огледална).
Нека напомним на читателя, че нормалата е перпендикулярна на повърхността, така че ако задачата дава ъгъла на падане на светлината към повърхността, тогава ϴ е 90 градуса минус дадената стойност.
Приложение на феномена на налягането на електромагнитното излъчване
За студент, който изучава физика, много формули, понятия и явления изглеждат скучни. Защото по правило учителят говори за теоретични аспекти, но рядко може да даде примери за ползите от определени явления. Нека не обвиняваме училищните преподаватели за това: те са много ограничени от програмата; по време на урока те трябва да покрият обширен материал и все още имат време да проверят знанията на учениците.
Въпреки това обектът на нашето изследване има много интересни приложения:
- Сега почти всеки ученик в лабораторията на своето учебно заведение може да повтори експеримента на Лебедев. Но тогава съвпадението на експерименталните данни с теоретичните изчисления беше истински пробив. Експериментът, проведен за първи път с 20% грешка, позволи на учени от цял свят да развият нов клон на физиката - квантовата оптика.
- Производство на високоенергийни протони (например за облъчване на различни вещества) чрез ускоряване на тънки филми с лазерен импулс.
- Отчитането на натиска на електромагнитното излъчване от Слънцето върху повърхността на близки до Земята обекти, включително спътници и космически станции, прави възможно коригирането на тяхната орбита с по-голяма точност и предотвратява падането на тези устройства на Земята.
Горните приложения вече съществуват в реалния свят. Но има и потенциални възможности, които все още не са реализирани, тъй като технологиите на човечеството все още не са достигнали необходимото ниво. Между тях:
- Слънчево платно. С негова помощ би било възможно да се движат доста големи товари в околоземното и дори в слънчевото пространство. Светлината дава малък импулс, но при желаното положение на повърхността на платното, ускорението ще бъде постоянно. При липса на триене е достатъчно да се набере скорост и да се достави товар до желаната точка в Слънчевата система.
- Фотонен двигател. Тази технология може да позволи на човек да преодолее гравитацията на родната си звезда и да лети в други светове. Разликата е, че слънчевите импулси ще се генерират от изкуствено създадено устройство, например термоядрен двигател.
Съобщение от администратора:
Момчета! Кой отдавна иска да научи английски?
Отидете на и вземете два безплатни урокав школата по английски език SkyEng!
Самият аз уча там - много е готино. Има прогрес.
В приложението можете да научите думи, да тренирате слушане и произношение.
Пробвам. Два урока безплатно, използвайки моя линк!
Кликнете
Поток от фотони (светлина), който при удар с повърхност упражнява натиск.
Поток от фотони, падащи върху абсорбираща повърхност:
Поток от фотони, падащи върху огледална повърхност:
Поток от фотони, падащи на повърхността:
Физическо значение на светлинния натиск:
Светлината е поток от фотони, тогава, според принципите на класическата механика, частиците, когато удрят тяло, трябва да предадат импулс към него, с други думи, да упражняват натиск
Устройство, измервания лек натиск, беше много чувствителен торсионен динамометър (торсионна скала). Това устройство е създадено от Лебедев. Движещата се част представляваше лека рамка, окачена на тънка каменоломна нишка с прикрепени към нея крила - леки и черни дискове с дебелина до 0,01 мм. Крилата бяха направени от метално фолио. Рамката беше окачена в съд, от който се изпомпваше въздухът. Светлината, падаща върху крилете, упражнява различен натиск върху светлия и черния диск. В резултат на това върху рамката действа въртящ момент, който усуква нишката на окачването. Ъгълът на усукване на нишката се използва за определяне на светлинния натиск.
Във формулата използвахме:
Силата, с която фотонът притиска
Повърхностна площ, върху която се получава лек натиск
Импулс на един фотон
Този видео урок е посветен на темата „Леко налягане. Опитите на Лебедев. Експериментите на Лебедев направиха огромно впечатление на научния свят, тъй като благодарение на тях за първи път беше измерено налягането на светлината и беше доказана валидността на теорията на Максуел. Как го направи? Можете да научите отговора на този и много други интересни въпроси, свързани с квантовата теория на светлината, от този увлекателен урок по физика.
Тема: Лек натиск
Урок: Лек натиск. Опитите на Лебедев
Хипотезата за съществуването на светлинно налягане е представена за първи път от Йоханес Кеплер през 17 век, за да обясни феномена на кометните опашки, когато летят близо до Слънцето.
Максуел, въз основа на електромагнитната теория за светлината, прогнозира, че светлината трябва да упражнява натиск върху препятствие.
Под въздействието на електрическото поле на вълната електроните в телата трептят - образува се електрически ток. Този ток е насочен по напрегнатостта на електрическото поле. Подредено движещите се електрони се въздействат от силата на Лоренц от магнитното поле, насочена в посоката на разпространение на вълната - това е сила на лек натиск(Фиг. 1).
Ориз. 1. Опит на Максуел
За да се докаже теорията на Максуел, беше необходимо да се измери налягането на светлината. Налягането на светлината е измерено за първи път от руския физик Пьотър Николаевич Лебедев през 1900 г. (фиг. 2).
Ориз. 2. Петър Николаевич Лебедев
Ориз. 3. Устройство на Лебедев
Устройството на Лебедев (фиг. 3) се състои от лека пръчка върху тънка стъклена нишка, по ръбовете на която са закрепени леки крила. Цялото устройство се поставя в стъклен съд, от който се изпомпва въздухът. Светлината пада върху крилата, разположени от едната страна на пръта. Стойността на налягането може да се прецени по ъгъла на усукване на нишката. Трудността при точното измерване на налягането на светлината се дължи на факта, че е невъзможно да се изпомпва целият въздух от съда. По време на експеримента започва движението на въздушните молекули, причинено от неравномерното нагряване на крилата и стените на съда. Крилата не могат да бъдат окачени напълно вертикално. Нагретите въздушни потоци се издигат нагоре и действат върху крилата, което води до допълнителни въртящи моменти. Също така, усукването на конеца се влияе от неравномерното нагряване на страните на крилата. Страната, обърната към източника на светлина, се нагрява повече от противоположната страна. Молекулите, отразени от по-горещата страна, придават повече инерция на крилото.
Ориз. 4. Устройство на Лебедев
Ориз. 5. Устройство на Лебедев
Лебедев успя да преодолее всички трудности, въпреки ниското ниво на експериментална технология по това време. Той взе много голям съд и много тънки крила. Крилото се състоеше от два чифта тънки платинени кръгове. Един от кръговете на всяка двойка беше блестящ от двете страни. Другите страни имаха една страна, покрита с платинено ниело. Освен това и двете двойки кръгове се различават по дебелина.
За да изключи конвекционните течения, Лебедев насочва лъчи светлина върху крилата от едната или другата страна. По този начин силите, действащи върху крилата, бяха балансирани (фиг. 4-5).
Ориз. 6. Устройство на Лебедев
Ориз. 7. Устройство на Лебедев
Така беше доказано и измерено налягането на светлината върху твърдите тела (фиг. 6-7). Стойността на това налягане съвпадна с предвиденото от Максуел налягане.
Три години по-късно Лебедев успява да извърши друг експеримент - да измери налягането на светлината върху газовете (фиг. 8).
Ориз. 8. Инсталация за измерване на налягането на светлината върху газовете
Лорд Келвин: „Може би знаете, че през целия си живот се борих с Максуел, без да разпознавам неговия лек натиск, а сега вашият Лебедев ме принуди да се предам на неговите експерименти.“
Появата на квантовата теория за светлината направи възможно по-простото обяснение на причината за светлинния натиск.
Фотоните имат импулс. Когато се усвоят от тялото, те предават своя импулс към него. Такова взаимодействие може да се разглежда като напълно нееластично въздействие.
Силата, упражнявана върху повърхността от всеки фотон, е:
Лек натиск върху повърхността:
Взаимодействие на фотон с огледална повърхност
При това взаимодействие се получава абсолютно еластично взаимодействие. Когато фотонът падне върху повърхност, той се отразява от нея със същата скорост и импулс, с които е паднал върху тази повърхност. Промяната в импулса ще бъде два пъти по-голяма, отколкото когато фотон падне върху черна повърхност, светлинното налягане ще се удвои.
В природата няма вещества, чиято повърхност напълно да абсорбира или отразява фотони. Следователно, за да се изчисли светлинното налягане върху реални тела, е необходимо да се вземе предвид, че някои фотони ще бъдат погълнати от това тяло, а някои ще бъдат отразени.
Експериментите на Лебедев могат да се считат за експериментално доказателство, че фотоните имат импулс. Въпреки че светлинното налягане е много ниско при нормални условия, ефектът му може да бъде значителен. Въз основа на натиска на Слънцето е разработено платно за космически кораби, което ще им позволи да се движат в космоса под натиска на светлината (фиг. 11).
Ориз. 11. Плаване на космически кораб
Натискът на светлината, според теорията на Максуел, възниква в резултат на действието на силата на Лоренц върху електрони, извършващи колебателни движения под въздействието на електрическото поле на електромагнитна вълна.
От гледна точка на квантовата теория светлинното налягане възниква в резултат на взаимодействието на фотоните с повърхността, върху която падат.
Изчисленията, направени от Максуел, съвпадат с резултатите, направени от Лебедев. Това ясно доказва квантово-вълновия дуализъм на светлината.
Експериментите на Крукс
Лебедев е първият, който открива експериментално светлинното налягане и успява да го измери. Експериментът беше невероятно сложен, но има научна играчка - експериментът на Крукс (фиг. 12).
Ориз. 12. Експеримент на Крукс
Малко витло, състоящо се от четири венчелистчета, е разположено върху игла, която е покрита със стъклена капачка. Ако осветите това витло със светлина, то започва да се върти. Ако погледнете това витло на открито, когато вятърът го духа, въртенето му няма да изненада никого, но в този случай стъкленото покритие не позволява на въздушните течения да действат върху витлото. Следователно причината за неговото движение е светлината.
Английският физик Уилям Крукс случайно създава първия лек спинер.
През 1873 г. Крукс решава да определи атомното тегло на елемента талий и да го претегли на много прецизна везна. За да попречи на случайни въздушни течения да изкривят картината на претеглянето, Крукс реши да окачи кобилиците във вакуум. Той го направи и беше изумен, тъй като най-тънките му люспи бяха чувствителни към топлина. Ако източникът на топлина е под обекта, той намалява теглото му; ако е отгоре, той го увеличава.
След като подобри това случайно преживяване, Крукс излезе с играчка - радиометър (светлинна мелница). Радиометърът на Crookes е работно колело с четири остриета, балансирано върху игла в стъклена колба под лек вакуум. Когато светлинен лъч удари острието, работното колело започва да се върти, което понякога неправилно се обяснява с лек натиск. Всъщност причината за усукването е радиометричен ефект. Появата на отблъскваща сила се дължи на разликата в кинетичните енергии на газовите молекули, удрящи осветената (нагрята) страна на острието и противоположната неосветена (по-студена) страна.
- Натискът на светлината и натискът на обстоятелствата ().
- Пьотър Николаевич Лебедев ().
- Радиометър на Крукс ().
Оказва се, че налягане може да се създаде не само от твърди вещества, течности и газове. Падайки върху повърхността на тялото, светлинното електромагнитно излъчване също оказва натиск върху него.
Теория на светлинното налягане
Йоханес Кеплер
За първи път беше направено предположението, че съществува светлинно налягане немският учен Йоханес Кеплерпрез 17 век. Докато изучава поведението на комети, летящи близо до Слънцето, той забелязва, че опашката на кометата винаги се отклонява в посока, обратна на Слънцето. Кеплер теоретизира, че по някакъв начин това отклонение е причинено от излагане на слънчева светлина.
Теоретичното съществуване на светлинно налягане е предсказано през 19 век британският физик Джеймс Клерк Максуел, който създава електромагнитната теория и твърди, че светлината също е електромагнитни вибрации и трябва да упражнява натиск върху препятствията.
Джеймс Клерк Максуел
Светлината е електромагнитна вълна. Той създава електрическо поле, под въздействието на което електроните в тялото, срещнати по пътя му, трептят. В тялото възниква електрически ток, насочен по напрегнатостта на електрическото поле. Магнитното поле действа върху електроните Сила на Лоренц. Посоката му съвпада с посоката на разпространение на светлинната вълна. Тази власт е сила на лек натиск .
Според изчисленията на Максуел слънчевата светлина създава налягане с определена стойност върху черна плоча, разположена на Земята (p = 4 · 10 -6 N/m 2). И ако вместо черна плоча вземете отразяваща, тогава светлинният натиск ще бъде 2 пъти по-голям.
Но това беше само теоретично предположение. За да се докаже, беше необходимо да се потвърди теорията с практически експеримент, тоест да се измери стойността на светлинното налягане. Но тъй като стойността му е много малка, е изключително трудно да се направи това на практика.
Пьотър Николаевич Лебедев
На практика това беше направено руският физик експериментатор Пьотр Николаевич Лебедев. Експеримент, който той провежда през 1899 г., потвърждава предположението на Максуел, че върху твърдите тела съществува светлинен натиск.
Опитът на Лебедев
Схематично представяне на експеримента на Лебедев
За да проведе своя експеримент, Лебедев създава специално устройство, което представлява стъклен съд. Вътре в съда беше поставена светлинна пръчка на тънка стъклена нишка. Тънки леки крила от различни метали и слюда бяха прикрепени към краищата на този прът. Въздухът беше изпомпван от съда. С помощта на специални оптични системи, състоящи се от източник на светлина и огледала, светлинният лъч беше насочен към крилата, разположени от едната страна на пръта. Под въздействието на лек натиск пръчката се завъртя и нишката се усука под определен ъгъл. Големината на светлинното налягане се определя от големината на този ъгъл.
Устройство на Лебедев
Но този експеримент не даде точни резултати. Извършването му имаше своите трудности. Тъй като в онези дни не е имало вакуумни помпи, те са използвали обикновени механични. И с тяхна помощ беше невъзможно да се създаде абсолютен вакуум в съда. Дори и след изпомпване в него остана въздух. Крилата и стените на съда се нагряваха по различен начин. Страната, обърната към светлинния лъч, се нагрява по-бързо. И това предизвика движението на въздушните молекули. Потоци по-топъл въздух се издигаха нагоре. Тъй като е невъзможно крилата да се монтират абсолютно вертикално, тези потоци създават допълнителни въртящи моменти. Освен това самите крила не се нагряваха еднакво. Страната, обърната към източника на светлина, стана по-гореща. В резултат на това имаше допълнителен ефект върху ъгъла на въртене на нишката.
За да направи експеримента по-точен, Лебедев взел много голям съд. Той направи крилото от два чифта много тънки кръгове от платина. Освен това дебелината на кръговете на едната двойка се различава от дебелината на кръговете на другата двойка. От едната страна на пръчката кръговете бяха лъскави от двете страни, от другата едната страна беше покрита с платинено ниело. Светлинни лъчи бяха насочени към тях от едната или другата страна, за да балансират силите, действащи върху крилата. В резултат на това беше измерено лекото налягане върху крилата. Експерименталните резултати потвърдиха теоретичните предположения на Максуел за съществуването на светлинно налягане. И неговата величина беше почти същата, както прогнозира Максуел.
През 1907-1910г Използвайки по-точни експерименти, Лебедев измерва налягането на светлината върху газовете.
Светлината, както всяко електромагнитно излъчване, има енергия д .
Инерцията му p = E v / c 2 ,
Където v - скорост на електромагнитното излъчване,
° С - скоростта на светлината.
защото v = с , Че p = E/s .
С появата на квантовата теория светлината започва да се разглежда като поток от фотони – елементарни частици, кванти на светлината. При удар в тяло фотоните му предават импулса си, тоест оказват натиск.
Слънчево платно
Фридрих Артурович Зандер
Въпреки че количеството на лек натиск е много малко, въпреки това може да бъде полезно за човек.
Още през 1920г Съветският учен и изобретател Фридрих Артурович Зандер, един от създателите на първата ракета с течно гориво, изложи идеята за полет в космоса с слънчево платно . Тя беше много проста. Слънчевата светлина се състои от фотони. И създават натиск, пренасяйки импулса си върху всяка осветена повърхност. Следователно налягането, генерирано от слънчева светлина или лазер върху огледална повърхност, може да се използва за задвижване на космически кораб. Такова платно не изисква ракетно гориво и продължителността му е неограничена. И това ще направи възможно превозването на повече товари в сравнение с конвенционален космически кораб с реактивен двигател.
Слънчево платно
Но засега това са само проекти за създаване на космически кораби със слънчево платно като основен двигател.