Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине. - Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п - Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади: p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
Черенковское свечение наблюдается, если скорость движения частицы больше скорости света в среде.
Масса покоя электрона 0,51 МэВ, тогда полная энергия равна 0,34 + 0,51 = 0,85 МэВ
Используем формулу E = mc^2 / sqrt(1 - (v/c)^2), из которой (v/c)^2 = 1 - (mc^2 / E)^2 = 1 - (0.51 / 0.85)^2 = 0.64, откуда v = 0.8c - скорость электрона
Полученную скорость требуется сравнить со скоростью света в глицерине. Для глицерина показатель преломления n = 1.47, поэтому скорость света s = c / n = c / 1.47 ≈ 0.68c
v > s, поэтому черенковское свечение наблюдаться будет.
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
ответ. p = 32 мкПа
Масса покоя электрона 0,51 МэВ, тогда полная энергия равна 0,34 + 0,51 = 0,85 МэВ
Используем формулу E = mc^2 / sqrt(1 - (v/c)^2), из которой (v/c)^2 = 1 - (mc^2 / E)^2 = 1 - (0.51 / 0.85)^2 = 0.64, откуда v = 0.8c - скорость электрона
Полученную скорость требуется сравнить со скоростью света в глицерине. Для глицерина показатель преломления n = 1.47, поэтому скорость света s = c / n = c / 1.47 ≈ 0.68c
v > s, поэтому черенковское свечение наблюдаться будет.