2015-05-30
1160
Энергия, масса и импульс фотона. Свет испускается, поглощается и распространяется дискретными порциями (квантами), названными фотонами. Энергия фотона 
. Его масса
находится из закона взаимосвязи массы и энергии: 
. Фотон – элементарная
частица, которая всегда (в любой среде) движется со скоростью с и имеет массу покоя, равную нулю. Следовательно масса фотона отличается от массы таких эл-тарных частиц, как электрон, протон и нейтрон, которые обладают отличной от нуля массой покоя и могут находиться в состоянии покоя. Импульс фотона pγполучим,
если в общей ф-ле теории относительности 
(Е – полная энергия) положить массу покоя фотона 
Следовательно, фотон, как
и любая другая частица, характеризуется энергией, массой и импульсом.
Давление света. Если фотон обладает импульсом, то свет, падающий на тело, должен оказывать на него давление. С точки зрения квантовой теории, давление света на пов-ть обусловлено тем, что каждый фотон при соударении с пов-тью передает ей свой импульс. Рассчитаем с точки зрения квантовой теории световое давление, оказываемое на пов-ть тела потоком монохроматического излучения (частота V), падающего перпендикулярно пов-ти. Если в единицу времени на единицу площади пов-ти тела падает N фотонов, то при коэффициенте отражения р света от пов-ти тела отразится
|
|
|
pN фотонов, а (1 - p)N - поглотится. Каждый поглощенный фотон передает пов-ти импульс каждый отраженный -
(при отражении импульс фотона
изменяется на 
). Давление света на пов-ть
равно импульсу, который передают пов-ти в 1 с N фотонов: 
есть энергия всех фотонов, падающих
на единицу пов-ти в единицу времени, т.е. энергетическая освещенность пов-ти, а
- объемная плотность энергии
излучения. Поэтому давление производимое светом при нормальном падении на пов-ть,
