Задача №279-s по физике (11 класс, Мякишев Г.Я.)

§ 5.6. ДАВЛЕНИЕ СВЕТА Максвелл на основе электромагнитной теории света предсказал, что свет должен оказывать давление на препятствия. Под действием электрического по- ля волны электроны в телах совер- шают колебания. Образуется элект- рический ток. Этот ток направлен вдоль напряжённости электрическо- го поля (рис. 5.12). На упорядоченно Рис. 5.12 движущиеся электроны действует си- ла Лоренца F со стороны магнитного поля. Сила Лоренца направлена в сторону распространения волны. Это и есть сила светового давления. Для доказательства справедливости теории Максвелла было важно измерить давление света. Многие учёные пы- тались это сделать, но безуспешно, так как световое давле- ние очень мало. В яркий солнечный день на поверхность площадью 1 м2 действует сила, равная всего лишь 4•10–6 H. Впервые давление света измерил в 1900 г. знаменитый рус- ский физик П. Н. Лебедев (1866—1912). Прибор Лебедева состоял из очень лёгкого стерженька на тонкой стеклянной нити, по краям которого были прикле- ены лёгкие крылышки (рис. 5.13). Весь прибор помещался в сосуд, из которого был выкачан воздух. Свет падал на крылышки, расположенные по одну сторону от стерженька. О значении давления можно было судить по углу закручива- ния нити. Трудности точного измерения давления света были связаны с невозможностью выкачать из сосуда весь воздух (движение молекул воздуха, вызванное неодинаковым нагре- вом крылышек и стенок сосуда, приводит к воз- никновению дополнительных вращающих мо- ментов). Кроме того, на закручивание нити влияет неодинаковый нагрев сторон крылы- шек (сторона, обращённая к источнику света, нагревается больше, чем противоположная сто- рона). Молекулы, отражающиеся от более на- гретой стороны, передают крылышку больший импульс, чем молекулы, отражающиеся от ме- нее нагретой стороны. Лебедев сумел преодолеть все эти трудности, несмотря на низкий уровень тогдашней экспе- риментальной техники, взяв очень большой со- Рис. 5.13 суд и очень тонкие крылышки. В конце концов