Global EE

Квантовая Физика — Задание ЕГЭ по физике №00010564

Задание №35. Теоретические Вопросы

Квантовая Физика

№2. Задание без номера

ID: 00010564

Как меняется импульс фотона при его полном поглощении абсолютно черной поверхностью?

1) Изменение импульса равно 2p

2) Изменение импульса равно нулю

3) Импульс не меняется, так как фотон исчезает

4) Изменение импульса равно начальному импульсу фотона p

В ответ запишите номер верного варианта.

Решение

У фотона есть импульс $p$. Посмотрим, что происходит с этим импульсом при встрече с поверхностью.

Абсолютно чёрная поверхность поглощает фотон полностью. До встречи импульс фотона был равен $p$, после — фотона больше нет, и его импульс равен нулю. Изменение импульса по модулю: $$|\Delta p|=|0-p|=p$$ Оно равно начальному импульсу фотона. По закону сохранения импульса ровно столько получает поверхность — так возникает давление света.

Для сравнения: от зеркальной поверхности фотон отражается и летит обратно с импульсом $-p$. Тогда изменение равно $|-p-p|=2p$ — вдвое больше. Поэтому на зеркало свет давит вдвое сильнее, чем на чёрную поверхность. Вариант с $2p$ — как раз про зеркало.

Рассуждение «импульс не меняется, так как фотон исчезает» ошибочно: именно потому, что фотон исчез, его импульс изменился — с $p$ до нуля.

Ответ

4
Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)