Question

Как объяснить с точки зрения квантовой теории давление света? Почему на белую поверхность свет производит большее давление, чем на черную?​

Answer 1

Ответ:

С точки зрения теории фотонов давление света на поверхность происходит в результате передачи светом импульса при поглощении и отражении поверхностью. Т.к. черный поглощает свет, а Белый - отражает, отталкивает, то отсюда и разность в силе давления.

Answer 2

В рамках квантовой теории света, давление света можно объяснить с помощью концепции фотонов – квантов элементарной энергии света. Фотоны являются квантами электромагнитного излучения и обладают импульсом, который передается на поверхности, когда свет падает на неё. Давление света на поверхность можно понимать как сумму импульсов всех фотонов, сталкивающихся с поверхностью.

Теперь рассмотрим, почему на белую поверхность свет оказывает большее давление, чем на черную. Это связано с тем, что белая поверхность отражает большую часть падающего на неё света, тогда как черная поглощает большую часть света. Важно понимать, что при отражении света фотоны изменяют направление своего импульса, а при поглощении импульс поглощенных фотонов передается веществу, вызывая его нагрев и возможно создавая давление.

На белой поверхности свет практически полностью отражается, что означает, что каждый падающий фотон передает свой импульс поверхности, затем этот импульс меняется направлением, и фотон отражается. Таким образом, множество фотонов передает свой импульс поверхности и отражается, создавая в итоге большую сумму импульсов и, следовательно, давление.

В случае черной поверхности большая часть падающего света поглощается. Это означает, что множество фотонов передает свой импульс веществу поверхности, который впоследствии преобразуется в тепловую энергию, а не в отраженный свет. Поглощение света приводит к нагреванию поверхности, что может вызвать изменение её физических свойств и структуры, что в свою очередь может привести к созданию давления.

Таким образом, разница в давлении света на белую и черную поверхности объясняется тем, как свет взаимодействует с этими поверхностями: на белой поверхности свет в основном отражается, создавая большое давление из-за множества отраженных фотонов, в то время как на черной поверхности свет в основном поглощается, приводя к нагреву и возможному давлению из-за поглощенной энергии.