Какой импульс передается зеркальной поверхности при отражении одного фотона, если на неё перпендикулярно падает свет с частотой 10^15 Гц и полностью отражается?

Физика 11 класс Импульс света и отражение фотонов импульс зеркальная поверхность отражение фотона свет частота 10^15 Гц физика 11 класс Новый

Чтобы определить, какой импульс передается зеркальной поверхности при отражении одного фотона, нам нужно рассмотреть несколько шагов.

Шаг 1: Определение энергии фотона

Сначала мы найдем энергию фотона. Энергия (E) фотона связана с его частотой (ν) следующим уравнением:

E = h * ν

где h - постоянная Планка, равная примерно 6.63 * 10^(-34) Дж·с, а ν - частота света, которая в нашем случае равна 10^15 Гц.

Шаг 2: Подставляем значения

Теперь подставим известные значения в формулу:

• E = (6.63 * 10^(-34) Дж·с) * (10^15 Гц)
• E ≈ 6.63 * 10^(-19) Дж

Шаг 3: Определение импульса фотона

Импульс (p) фотона можно найти с помощью следующей формулы:

p = E / c

где c - скорость света, примерно равная 3 * 10^8 м/с.

Шаг 4: Подставляем значения

Теперь подставим значения в формулу для импульса:

• p = (6.63 * 10^(-19) Дж) / (3 * 10^8 м/с)
• p ≈ 2.21 * 10^(-27) кг·м/с

Шаг 5: Определение изменения импульса при отражении

При отражении фотона его импульс изменяется. Поскольку он полностью отражается, импульс меняет направление на противоположное. Таким образом, изменение импульса (Δp) будет равно:

Δp = p' - p

где p' - импульс отраженного фотона, равный -p (так как направление изменилось).

Тогда:

• Δp = -p - p = -2p
• Δp = -2 * (2.21 * 10^(-27) кг·м/с) = -4.42 * 10^(-27) кг·м/с

Шаг 6: Итоговый ответ

Импульс, переданный зеркальной поверхности при отражении одного фотона, равен 4.42 * 10^(-27) кг·м/с в направлении, противоположном направлению падающего фотона.