Самообразование
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Предметы > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 11. Задание 27. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 27. При изучении давления света проведены два опыта с одним и тем же лазером. В первом опыте свет лазера направляется на пластинку, покрытую сажей, а во втором — на зеркальную пластинку такой же площади. В обоих опытах пластинки находятся на одинаковом расстоянии от лазера и свет падает перпендикулярно поверхности пластинок.

Как изменится сила давления света на пластинку во втором опыте по сравнению с первым? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение.

1. Сила давления света во втором опыте больше, чем в первом.

2. В обоих опытах происходит поглощение световой волны. Этот процесс можно рассматривать как поглощение за время t большого числа  квантов света — фотонов. Каждый фотон при поглощении передаёт пластинке импульс , поэтому пластинка получает импульс, равный сумме импульсов поглощённых фотонов: .

3. В результате поглощения света пластинкой, покрытой сажей, она приобретает за время t импульс  в направлении распространения света от лазера. В соответствии с законом изменения импульса тела в инерциальной системе отсчёта скорость изменения импульса тела равна силе, действующей на него со стороны других тел или полей:

.

4. В результате отражения света от зеркальной пластины отражённый квант имеет импульс, противоположный импульсу кванта падающей волны: , поэтому отражённая волна имеет импульс . В итоге за время t импульс волны под действием зеркальной пластинки изменился. Это изменение:

.

Импульс системы световая волна + зеркальная пластинка сохраняется: , поэтому . Но изменение импульса тела в инерциальной системе отсчёта происходит только под действием других тел или полей и характеризуется силой . Для хорошего зеркала , поэтому .

5. Сравнивая выражения для силы F1 действующей на пластинку, покрытую сажей, и силы F2, действующей на зеркало, приходим к выводу, что F1<F2.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела