Какое максимальное давление может создать световой луч на зеркальной поверхности, если световая энергия, падающая на 1 м2 за 1 с, равна 1500 Дж?

Физика 11 класс Оптика максимальное давление световой луч зеркальная поверхность световая энергия 1500 Дж физика 11 класс Новый

Чтобы определить максимальное давление, которое может создать световой луч на зеркальной поверхности, необходимо рассмотреть, как свет взаимодействует с этой поверхностью. В данном случае мы будем использовать закон сохранения импульса и свойства отражения света.

Шаг 1: Определение импульса света

Когда свет падает на поверхность, он передает импульс. Импульс (p) света можно выразить через его энергию (E) и скорость света (c):

• p = E/c

Здесь E - энергия света, c - скорость света, которая составляет примерно 3 * 10^8 м/с.

Шаг 2: Подсчет импульса для заданной энергии

В нашем случае энергия света, падающего на 1 м² за 1 секунду, равна 1500 Дж. Подставим это значение в формулу:

• p = 1500 Дж / (3 * 10^8 м/с)

Рассчитаем импульс:

• p ≈ 5 * 10^-6 кг·м/с

Шаг 3: Определение давления

Давление (P) на поверхности можно рассчитать, используя формулу:

• P = F / S

где F - сила, действующая на поверхность, а S - площадь (в нашем случае 1 м²).

Сила F, действующая на поверхность, равна изменению импульса, которое происходит при отражении света. При полном отражении импульс удваивается:

• F = 2 * p

Теперь подставим значение импульса:

• F = 2 * (1500 Дж / (3 * 10^8 м/с))

Рассчитаем силу:

• F ≈ 1 * 10^-5 Н

Шаг 4: Подсчет давления

Теперь мы можем рассчитать давление:

• P = F / S = (1 * 10^-5 Н) / (1 м²)

Таким образом, максимальное давление, создаваемое световым лучом на зеркальной поверхности, равно:

• P ≈ 1 * 10^-5 Па

Ответ: Максимальное давление, создаваемое световым лучом на зеркальной поверхности, составляет примерно 1 * 10^-5 Паскаля.