№1170 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Сравнить давления света, производимые на идеально белую и идеально чёрную поверхности при прочих равных условиях.

Для фотона импульс равен $$p=\frac{h}{\lambda}.$$

Если поверхность идеально белая, то все фотоны отражаются, и изменение импульса одного фотона равно

$$\Delta p_1=2p=\frac{2h}{\lambda}.$$

Тогда для потока фотонов сила давления

$$F_1=\frac{\Delta p_1}{\Delta t}=\frac{2nh}{\lambda \Delta t},$$

а давление

$$P_1=\frac{F_1}{S}=\frac{2nh}{\lambda \Delta t\, S}.$$

Если поверхность идеально чёрная, то она полностью поглощает фотоны, поэтому

$$\Delta p_2=p=\frac{h}{\lambda}.$$

Тогда

$$F_2=\frac{\Delta p_2}{\Delta t}=\frac{nh}{\lambda \Delta t},$$

$$P_2=\frac{F_2}{S}=\frac{nh}{\lambda \Delta t\, S}.$$

Следовательно,

$$\frac{P_1}{P_2}=\frac{2nh}{\lambda \Delta t\, S}\cdot \frac{\lambda \Delta t\, S}{nh}=2.$$

Ответ: давление света на идеально белую поверхность в 2 раза больше, чем на идеально чёрную.