Примеры решения задач. Задача 20. Спутник в форме шара движется вокруг Земли на такой высоте, что поглощением солнечного света в атмосфере можно пренебречь

Задача 20. Спутник в форме шара движется вокруг Земли на такой высоте, что поглощением солнечного света в атмосфере можно пренебречь. Диаметр спутника 10 м. Считая, что поверхность спутника полностью отражает свет, определить силу давления солнечного света на спутник.

где P – давление солнечного света на поверхность спутника, S – площадь поверхности спутника, причем мы учли, что спутник повернут к солнцу только половиной поверхности.

Так как поверхность спутника полностью отражает свет, то r = 1 и давление света P = (J / c) ^. 2,

откуда сила давления F = (J ^. S)/ c.

Для расчета интенсивности солнечного света J воспользуемся результатом решения задачи № 15 из раздела «Тепловое излучение»: J = E _э = 1380 Вт/м ².

Ответ: F = .

Задача 21. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l=0,663 мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление P = 0,3 мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

Дано: l = 0,663 мкм = 6,63 .10–7 м P = 0,3 мкПа = 3 .10–7 Па r = 0	Решение Давление света на зачеркнутую поверхность (r=0) равно P = J / c. По определению интенсивность излучения равна
n –?

где N – общее число фотонов в пучке, t – время, S – площадь поверхности.

Если принять, что свет распространяется в виде цилиндрического пучка, то c · t · S – объем светового пучка, а N / V – концентрация фотонов, тогда

Ответ: n =10¹².

Список литературы

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Кн.4. – М.: Наука, 1999.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1998.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1998.

4. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб.: СпецЛит, 2001.

5. Чертов А. Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. – М.: Интеграл–пресс,1997.