Давление света

Если фотоны обладают импульсом, то свет, падающий на тело, должен оказывать на него давление.

Пусть поток монохроматического излучения частоты v падает перпенди­кулярно поверхности. Если за 1с на 1м² поверхности тела падает N фотонов, то при коэффициенте отражения ρ света от поверхности тела отразится ρN фотонов, a (1 - ρ)N фотонов — поглотится. Каждый поглощенный фотон передает поверхности импульс р_γ, а каждый отраженный фотон — 2 р_γ. Давление света на поверхность равно импульсу, который передают поверхности за 1 с N фотонов:

Энергетическая освещенность поверхности: Nhv = Е_е (энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени). Объемная плотность энергии излучения: . Отсюда:

Волновая теория света на основании уравнений Максвелла приходит к такому же выражению. Давление света в волновой теории объясняется тем, что под действием электрического поля электромагнитной волны электроны в металле будут двигаться в направлении (обозначенном на рисунке) противоположном . Магнитное поле электромагнитной волны действует на движущиеся электроны с силой Лоренца в направлении (по правилу левой руки) перпендикулярном поверхности металла. Таким образом, электромагнитная волна оказывает на поверхность металла давление.