Feladat: 226. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Halasi Pál 
Füzet: 1962/szeptember, 45 - 46. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Foton energiája, Foton impulzusa, Elektromágneses hullámok impulzusa (fénynyomás), Egyenletesen változó mozgás (Tömegpont mozgásegyenelete), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1962/január: 226. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

1 cm2 nagyságú területre 1 másodperc alatt 31010 cm hosszú oszlopban levő fény energiája érkezik. Ennek nagysága 0,03 cal=1,26106 erg. Ez az energia mint igen sok fénykvantum energiájának az összege érkezik be. A fénykvantumok (fotonok) 1 cm2-re jutó impulzusát megkapjuk, ha az energiát elosztjuk a c=31010 cm/sec terjedési sebességgel: 1,26106:31010=4,210-5g cm/sec. Mivel a fény teljes egészében visszaverődik, a fotonok másodpercenkénti impulzusvesztesége 8,410-5g cm/sec. Ennyi impulzust kap a tükör minden  cm2-nyi területe másodpercenként, tehát annyi a sugárnyomás, vagyis 8,410-5 din/cm2. Az egész tükörre ható erő 8,410-3 din, és a létrejövő gyorsulás, amellyel a tükör elindulna, ha szabadon mozoghatna, a=P:m=8,410-3:20=4,210-4 cm/sec2.

 
 Halasi Pál (Nagykanizsa, Landler Jenő g. IV. o. t.)
 
Megjegyzés. Fény‐nyomás attól függetlenül keletkezik, hogy a fény hullám-e vagy korpuszkulák (fotonok) áramlása. Ha igaz az, hogy adott területre adott sebességgel érkezik be energia és visszaverődik, ebből máris következik eredményünk. Tudjuk, hogy a fénysugárban tömeggel rendelkező részecskék, a fotonok áramlanak. A fotonok tükörbe ütközése ugyanazzal a mechanikai eredménnyel jár, mintha E/c2 tömegű anyagi részecskék rugalmas ütközéséről lenne szó. (E egy részecske energiája.) A rugalmas ütközés szabálya szerint a foton veszít energiájából. Ez mint Doppler‐jelenség mutatkozik meg.