Тиск світла

5.49 На дзеркальну поверхню нормально падає світловий потік і створює на ній тиск 5 мкПа. Яка поверхнева густина потоку енергії, що падає на поверхню? [750 Вт/м²].

5.50 На поверхню, що має площу 80 см², щохвилини падає нормально 50 Дж світлової енергії. Знайти світловий тиск у випадках, коли поверхня: 1) повністю поглинає промені, що падають на неї; 2) повністю відбиває промені. [1) 3,47 мкПа; 2) 6,94 мкПа].

5.51 Світловий пучок падає нормально на поверхню площею 3 см² і створює приплив світлової енергії на неї в кількості 0,9 Дж/с. Знайти тиск світла у випадках, коли поверхня повністю поглинає промені, що падають на неї, і коли вона їх повністю відбиває. [10 мкПа; 20 мкПа].

5.52 Тиск монохроматичного світла (l=0,4 мкм) при падінні його нормально на поверхню з коефіцієнтом відбивання ρ =0,5 і площею S =2 см² дорівнює 15 мкПа. Скільки фотонів падає за 1 с на цю поверхню? [1,2∙10¹⁵].

5.53 Електрична лампа, що розрахована на потужність 100 Вт, створює падаючий світловий потік на дзеркальну поверхню, яка розташована перпендикулярно до променів. Визначити тиск променевої енергії на цю поверхню, якщо вона міститься на відстані 1,5 м від лампи. Вважати, що вся споживана потужність витрачається на випромінювання. [23,6 нПа].

5.54 Точкове джерело із силою світла 100 кд створює світловий потік, який падає нормально на дзеркальну поверхню і повністю відбивається нею. Якого світлового тиску зазнає ця поверхня в точці, що міститься на відстані 0,5 м від джерела світла? [2,67 мкПа].

5.55 На плоску поверхню з коефіцієнтом відбивання ρ =0,5 падає нормально пучок монохроматичного світла з довжиною хвилі 430 нм і створює тиск 6 мкПа. Скільки квантів світла падає щосекундно на одиницю площі цієї поверхні? [2,59∙10²¹].

5.56 Світловий пучок з інтенсивністю фотонів 2×10¹⁸ с^-1 падає нормально на плоску поверхню, що має площу 5 см². Довжина хвилі світла дорівнює 400 нм. Який тиск чинить світловий пучок на цю поверхню, якщо коефіцієнт відбивання у неї дорівнює 0,8? [11,9 мкПа].

5.57 На плоску поверхню з коефіцієнтом відбивання 0,8 нормально падає пучок монохроматичного світла (l=550 нм) і створює на неї тиск, що становить 0,2 мкПа. Визначити число фотонів, що падають за 1 с на площу 1 см². [9,2∙10¹⁵].

5.58 Частина стінки колби електричної лампи розжарювання, яка являє собою сферу радіусом 3 см, посріблена зсередини. Лампа споживає потужність 75 Вт, з яких 80% витрачається на випромінювання. Що більше: тиск газу в колбі (13,3 мкПа) чи світловий тиск на посріблену частину стінки колби з коефіцієнтом відбивання 0,8? [Тиск світла більший (32 мкПа)].

5.59 На плоску дзеркальну поверхню нормально падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 400 нм і тисне на неї із силою 12 нН. Визначити число фотонів, що подають на цю поверхню за 1 хв. [2,16∙10²⁰].

5.60 Потужне джерело світла створює потік випромінювання, яке падає нормально на дзеркальну поверхню площею 2 см² протягом 1 с. Врахувавши, що поверхнева густина потоку, що падає на дзеркало дорівнює 0,2 МВт/м², визначити одержаний дзеркалом імпульс. [2,67∙10⁻⁷ ].

5.61 Електрична лампочка із споживаною потужністю 150 Вт має колбу у вигляді сферичної посудини діаметром 10 см. Знайти тиск світла на стінки лампи, врахувавши, що стінки пропускають 8% світла, яке на них падає, та відбивають 4%. Вважати, що вся споживана потужність витрачається на випромінювання. [15,3 мкПа].

5.62 Паралельний пучок монохроматичного світла (l=600 нм) з інтенсивністю фотонів 6×10¹⁸ с^-1 падає нормально на скляну плоскопаралельну пластинку, що має площу 10 см². Визначити світловий тиск на пластинку, коли відомо, що для неї коефіцієнт відбивання 0,04, а коефіцієнт поглинання 0,06. [0,79 мкПа].

5.63 За допомогою лазера, який працює в імпульсному режимі з тривалістю імпульсу t=0,15 мс, одержали пучок світла з енергією 8 Дж. Світловий пучок сфокусували в пляму діаметром 12 мкм на поверхню, перпендикулярну до пучка з коефіцієнтом відбивання 0,50. Знайти середній тиск такого світлового імпульсу. [2,36 МПа].

5.64 На поверхню з коефіцієнтом відбивання R = 0,70 нормально падає монохроматичний пучок світла з довжиною хвилі = 600 нм і створює на неї тиск, що дорівнює 2,0 мкПа. Визначте кількість фотонів, які щосекундно поглинаються 1 см² площі поверхні. [ ].

5.65 Визначити тиск паралельного пучка світла з інтенсивністю І = 0,15 Вт/см² на плоске дзеркало, якщо він падає на нього під кутом = 45º. Коефіцієнт відбивання світла від дзеркала R = 0,95. [ Па]

5.66 На плоску дзеркальну поверхню падає нормально пучок монохроматичного світла з довжиною хвилі = 486 нм. Потік світлової енергії дорівнює Ф = 0,8 Вт. Визначити кількість фотонів, які падають на поверхню за час t = 3 с, а також силу тиску, якого зазнає ця поверхня. [ ; H].

5.67 Визначте тиск променів Сонця, які падають нормально на скляну пластинку, що розташована на поверхні Землі. Інтенсивність сонячної радіації дорівнює = 1,35∙10³ Дж/(м²∙с). Врахуйте, що поверхня скляної пластинки відбиває 4% енергії сонячних променів і поглинає 7% цієї енергії. [ Па].

5.68 На поверхню плоскої пластинки з коефіцієнтом відбивання R = 0,5 падає нормально паралельний пучок світла з довжиною хвилі = 550 нм і створює на неї тиск p = 12 мкПа. Визначте: а) концентрацію n фотонів у пучку; б) число фотонів, які падають на поверхню площею 1 см² за 1 с. [ м⁻³;б) м⁻²с⁻¹].

5.69 Паралельний пучок світла з інтенсивністю І = 0,30 Вт/см² падає під кутом = 30º на плоске дзеркало з коефіцієнтом відбивання R = 0,80. Визначити тиск світла на дзеркало. [13,5 мкПа].

5.70 Яку споживану потужність має електрична лампочка у вигляді сферичної посудини радіусом r = 5 см, якщо тиск світла на її стінки дорівнює р = 14,4 мкПа. Врахуйте, що стінки лампочки пропускають 9% світла, а на випромінювання витрачається 95% споживаної потужності. [150 Вт].

5.71 На плоску пластинку, що має площу S = 16 см², нормально падає пучок паралельних променів світла з довжиною хвилі = 550 нм. Визначте світловий тиск на поверхню пластинки, якщо інтенсивність фотонів світлового пучка дорівнює n = 4·10¹⁸ с⁻¹, коефіцієнт відбивання поверхні пластинки R = 0,70, а коефіцієнт пропускання А = 0,04. [5,0 мкПа].

5.72 Плоска світлова хвиля з інтенсивністю І = 0,20 Вт/см² падає на плоску дзеркальну поверхню з коефіцієнтом відбивання R = 0,80. Кут падіння = 45º. Визначити за допомогою корпускулярних уявлень значення нормального тиску, яке створює світло на цю поверхню. [6 мкПа].

5.73 На плоску поверхню під кутом = 30º падає паралельний світловий потік з інтенсивністю І = 4 Дж/ . Визначте величину нормального тиску світла при його відбиванні від поверхні, якщо коефіцієнт відбивання дорівнює R = 0,70. [1,7 Па].

5.74 Електрична лампочка із споживаною потужністю 60 Вт створює світловий потік, який падає нормально на дзеркальну поверхню, що міститься на відстані 1,0 м від лампочки. Обчисліть тиск променевої енергії на цю поверхню, врахувавши, що на випромінювання витрачається 95% споживаної потужності лампочки. [3,02 Па].