Давление света

Цель урока: формировать понятие о давлении света, которое появляется из-за передачи телу импульсов фотонов при их поглощении; опыты П. Н. Лебедева экспериментально подтвердили, что фотоны обладают импульсом.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса

1). Значение открытия и применения фотоэффекта.

2). Как устроены и где нашли применение вакуумные фотоэлементы?

3). Как устроены и где применяются полупроводниковые фотоэлементы?

4). Задача № 6 из упр. 12

Дано: λ=5 · 10-7м; h= 6,63·10-34Дж·с; Р-?

Решение.

λ= QUOTE ; p = h / λ; P = QUOTE кгм/с

2. Изучение нового материала

1) Предсказание Максвелла: свет должен вызывать давление на препятствия.

2) Опыты П. Н. Лебедева, который измерил световое давление, подтвердили высказывание Максвелла.

3) Сила светового давления возникает из-за действия силы Лоренца со стороны магнитного поля на упорядоченно движущиеся электроны.

4) Чтобы доказать справедливость теории Максвелла многие ученые пытались измерить давление света, но так как оно мало (на 1м2действует сила 4·10-6Н в солнечный день), попытки были безуспешны.

5) В 1900 году русский физик П. Н. Лебедев давление света измерил и теорию Максвелла подтвердил.

6) Прибор Лебедева состоял из легкого стержня на тонкой нити с приклеенными крылышками. Все помещалось в сосуд, из которого выкачивали воздух. Свет падал на крылышки и о том, что давление есть, говорил угол закручивания нити.

Лебедев сумел преодолеть трудности, сначала измерил давление света на твердые тела, а через 3 года поставил более тонкий эксперимент и измерил давление света на газы.

Квантовая теория легко объяснила причину светового давления.

Фотоны имеют импульс, как и частицы, у которых есть масса покоя. Когда фотоны, поглощаются крылышками, они передают им свой импульс. По закону сохранения импульс крылышек равен импульсу поглощенных фотонов. И находившиеся в покое крылышки начинают вращаться. По второму закону Ньютона – изменение импульса означает , что на тело действует сила.

Опыты Лебедева подтвердили, что фотоны обладают импульсом.

В обычных условиях давление света незначительное, и, кажется, не играет большой роли.

Но внутри звезд при температуре в десятки миллионов градусов давление света достигает огромных значений.

С точки зрения квантовой физики давление света возникает из – за передачи телу импульсов фотонов при их поглощении.

Согласно электродинамике Максвелла давление света появляется благодаря действию силы Лоренца на электроны среды, которые колеблются под действием электрического поля световой волны.

3. Закрепление изученного материала

1) Кто предсказал, и кто измерил величину светового давления?

2) В чем заключались опыты Лебедева?

3) Как квантовая теория объяснила давление света?

4) Чем отличалось объяснение квантовой теории от объяснения электродинамики Максвелла – светового давления?

Подведем итоги урока

Домашнее задание: § 92, № 1144, 1145.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5,00 out of 5)

Давление света