Question

Если на пути распространения звуковых волн поставить вертушку или расположить флюгер, вам вряд ли удастся заставить ее вертеться, а флюгер повернуться вдоль направления движения звука. Однако даже под действием слабого ветра это происходит? Используя эту аналогию, объясните, почему под действием света (электромагнитных волн) в опытах Лебедева вертушка крутилась и почему хвост кометы направлен в противоположную сторону от Солнца? Какие свойства проявляет в данных случаях свет?

Answer 1

Давление даже слабого ветра  больше давления, оказываемого звуком, поэтому флюгер под действием звуковых волн не поворачивается. В опытах Лебедева вертушка крутилась и хвост кометы направлен в противоположную сторону от Солнца благодаря давлению света. При этом надо учесть, что и вертушка и хвост кометы находятся в вакууме. Свет в данных случаях проявляет корпускулярные свойства.

Answer 2

В аналогии с звуковыми волнами, свет представляет собой электромагнитные волны. Подобно тому, как звуковые волны не могут заставить вертушку или флюгер поворачиваться вдоль своего распространения, световые волны также не непосредственно воздействуют на объекты, чтобы заставить их двигаться.

Однако, в опытах Лебедева и других подобных ситуациях, свет вызывает движение или вращение объектов из-за передачи им импульса. Световые волны переносят энергию и импульс, и когда попадают на объекты, они оказывают на них давление. Это давление света может приводить к движению или вращению объектов.

В опытах Лебедева, когда свет падает на вертушку, он поглощается и отражается ею. Когда свет отражается, он передает импульс вертушке в направлении отражения. Из-за различных свойств вертушки, таких как разность поглощения и отражения света на разных ее частях, возникает разница в давлении на вертушку. Эта разница в давлении создает силу, вызывающую вращение вертушки.

Относительно хвоста кометы, когда комета приближается к Солнцу, ее поверхность нагревается и начинает испаряться, выбрасывая газы и пыль в пространство. Из-за взаимодействия солнечного света с выброшенными материалами, возникает давление света, направленное прочь от Солнца. Это давление побуждает выброшенные частицы в направлении, противоположном от Солнца, что создает видимый хвост кометы, направленный в противоположную сторону от Солнца.

Таким образом, свет проявляет свойства, такие как передача энергии и импульса, давление света и отражение, которые могут вызывать движение или вращение объектов при взаимодействии с ними.