Номер 1, страница 194 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Как создается давление света с точки зрения квантовой теории?

1. С точки зрения квантовой теории, свет представляет собой поток дискретных частиц — квантов электромагнитного поля, называемых фотонами. Каждый фотон, несмотря на отсутствие массы покоя, обладает энергией $\text{E}$ и импульсом $\text{p}$.
Энергия фотона связана с частотой света $\nu$ через постоянную Планка $\text{h}$: $E = h\nu$.
Импульс фотона связан с его энергией и скоростью света $\text{c}$: $p = \frac{E}{c} = \frac{h\nu}{c}$.
Давление света возникает в результате передачи импульса от фотонов веществу, на которое падает свет. Этот процесс можно описать следующим образом:
Когда фотон сталкивается с поверхностью, он передает ей свой импульс. Существуют два основных сценария взаимодействия:
1. Полное поглощение: Фотон поглощается поверхностью (например, черной поверхностью). При этом его импульс $\text{p}$ полностью передается телу. Согласно закону сохранения импульса, тело получает импульс, равный $\text{p}$.
2. Полное отражение: Фотон упруго отражается от поверхности (например, от зеркала). Его импульс меняет направление на противоположное. Если фотон падал перпендикулярно поверхности, то изменение его импульса составит $\Delta p = p_{после} - p_{до} = (-p) - p = -2p$. По третьему закону Ньютона (и закону сохранения импульса), поверхность получает импульс, равный $\text{2p}$.
Поскольку световой пучок состоит из огромного числа фотонов, их непрерывные столкновения с поверхностью создают постоянную силу. Эта сила, действующая на единицу площади, и есть давление света.
Следовательно, давление света на отражающую (зеркальную) поверхность в два раза больше, чем на поглощающую (черную) поверхность при одинаковой интенсивности падающего света.
Таким образом, давление света — это макроскопическое проявление того, что фотоны обладают импульсом и передают его телам при взаимодействии.

Ответ: Давление света с точки зрения квантовой теории создается за счет передачи импульса фотонами веществу при их взаимодействии (поглощении или отражении). Каждый фотон передает поверхности небольшой импульс, а совокупное действие множества фотонов создает непрерывную силу давления.