Давление света — механическое действие света на освещаемую поверхность: свет передаёт ей импульс и создаёт силу, действующую на единицу площади.
Причина давления связана с тем, что каждый фотон обладает импульсом. Когда поток фотонов падает на тело, импульс передаётся поверхности при поглощении или отражении света.
Полностью поглощающая поверхность
При полном поглощении фотон исчезает, а его импульс передаётся веществу. Непрерывный поток фотонов сообщает поверхности импульс в направлении распространения света, поэтому на неё действуют сила и давление.
Полностью отражающая поверхность
Если свет падает перпендикулярно полностью отражающей поверхности, после отражения импульс фотона направлен в противоположную сторону.
Изменение импульса фотона при таком отражении в два раза больше, чем при полном поглощении. Поэтому при одинаковом падающем свете давление на полностью отражающую поверхность в два раза больше давления на полностью поглощающую поверхность.
Важно
Импульс отражённого фотона не становится в два раза больше по модулю. У фотона меняется направление импульса, а удваивается именно изменение импульса и импульс, переданный поверхности.
От чего зависит давление
Чем больше интенсивность падающего света, тем больше энергии и фотонов попадает на поверхность за единицу времени. Поэтому поверхности передаётся больший импульс и давление света возрастает.
При сравнении поглощающей и отражающей поверхностей нужно считать падающий свет одинаковым. Различие в давлении тогда связано только с тем, поглощаются фотоны или отражаются.
Коротко
- Свет оказывает давление, потому что фотоны обладают импульсом и передают его веществу.
- При полном поглощении поверхность получает импульс падающих фотонов.
- При полном отражении импульс фотонов меняет направление, поэтому при нормальном падении давление в два раза больше, чем при полном поглощении.