Global EE

Квантовая Физика — Задание ЕГЭ по физике №00010565

Задание №35. Теоретические Вопросы

Квантовая Физика

№2. Задание без номера

ID: 00010565

Почему свет давит на белую (зеркальную) поверхность сильнее, чем на черную?

  1. Белая поверхность притягивает фотоны, а черная отталкивает

  2. Белая поверхность весит меньше, поэтому ее легче толкать

  3. На белую поверхность падает больше фотонов в секунду

  4. При отражении изменение импульса в два раза больше, чем при поглощении

Решение

Свет — поток фотонов, каждый несёт импульс $p$. Давление возникает потому, что фотоны передают импульс поверхности. По второму закону Ньютона сила равна импульсу, переданному за единицу времени.

Чёрная поверхность фотон поглощает. Фотон летел с импульсом $p$ и остановился: его импульс изменился на $p$. Столько же получила поверхность.

Зеркальная (белая) поверхность фотон отражает. Он летел с импульсом $p$ в одну сторону, а улетает с импульсом $p$ в противоположную. Изменение импульса:

$$\Delta p=p-(-p)=2p$$

Поверхность получает вдвое больший импульс от каждого фотона, значит, и давление вдвое больше. Это вариант 4.

Похоже на мячи: пластилиновый шарик, прилипший к двери, толкает её слабее, чем такой же по массе и скорости резиновый мячик, который отскакивает.

Число падающих фотонов (вариант 3) от цвета поверхности не зависит — его задаёт источник. Фотоны не притягиваются и не отталкиваются поверхностью из-за её цвета (вариант 1). А вес пластинки (вариант 2) не влияет на силу, с которой на неё давит свет.

Ответ

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