Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике § 15. Фотонная гипотеза. Давление излученияПрежде чем продолжать рассмотрение излучения черного тела, остановимся на квантовой теории излучения. Согласно квантовой теории света, мы должны представить себе, что энергия света с частотой этого являются фотоэффект 1), объясненный в 1905 г. Эйнштейном, и эффект, открытый Комптоном в 1922 г. 2). Было также установлено, что этим световым корпускулам можно приписать количество движения Плотность энергии
Чтобы рассчитать число фотонов, которые в 1 сек ударяются о стенку, рассмотрим небольшой элемент поверхности Итак, число фотонов, соударяющихся с единицей площади стенки за 1 сек, равно
откуда
Среднее значение за 1 сек равно Количество энергии, падающей на единицу площади стенки за 1 сек, равно величине
Эта формула, которую мы вывели на основе фотонной гипотезы, согласуется с выражением (14.3). Аналогия с реальным газом настолько близка, что мы можем говорить о давлении фотонного газа. Поскольку при падении на стенку фотоны сообщают ей количество движения, они действуют на нее с силой, которую мы должны интерпретировать как давление со стороны излучения. Если фотоны достигают черной стенки со скоростью с, то давление равно
Аналогично случаю одноатомного газа мы выразили давление также через плотность энергии излучения и. Однако полученное выражение отличается от Кеплер (1571 -1630 гг.), основываясь на своих наблюдениях, показавших, что хвост кометы всегда направлен в сторону от Солнца, впервые постулировал наличие давления, которое солнечный свет оказывает на вепхество, образуюпхее хвост кометы, В лабораторных условиях давление излучения впервые было продемонстрировано Лебедевым (1866-1912 гг.) при помощи устройства, состоящего из двух легких лопастей, соединенных очень легкой стеклянной перекладиной, подвешенной на тонкой кварцевой нити. Когда луч света направлялся на одну из лопастей, система слегка повертывалась, что можно было наблюдать при помощи маленького зеркальца, прикрепленного к нити. Давление излучения, обнаруженное таким образом, оказалось соответствующим по порядку величины электромагнитной теории света
|
1 |
Оглавление
|