가벼운 압력. ㅏ
다음은 문제의 조건과 스캔된 솔루션입니다. 이 주제에 대한 문제를 해결해야 하는 경우 여기에서 유사한 조건을 찾아 비유를 통해 해결할 수 있습니다. 이미지 양이 많아 페이지 로딩에 다소 시간이 걸릴 수 있습니다. 물리학에 대한 문제 해결이나 온라인 도움이 필요한 경우, 저희에게 연락하시면 기꺼이 도와드리겠습니다.
표면에 가해지는 빛의 압력인 물리적 현상은 빛의 미립자 이론과 파동 이론이라는 두 가지 입장에서 고려될 수 있습니다. 빛의 미립자(양자) 이론에 따르면, 광자는 입자이며 운동량을 가지며, 광자가 표면에 닿으면 전체 또는 부분적으로 표면으로 전달됩니다. 파동 이론에 따르면 빛은 전자기파이며 물질을 통과할 때 하전 입자에 영향을 미치며(로렌츠 힘), 이는 이 이론에서 빛의 압력을 설명합니다.
파장 620nm의 빛은 검은색 표면에 수직으로 입사하고 0.1μPa의 압력을 가합니다. 10초 동안 면적이 5 cm 2인 표면에 몇 개의 광자가 떨어지나요?
빛은 일반적으로 거울 표면에 떨어지며 거울 표면에 40μPa의 압력을 가합니다. 표면의 방사조도는 얼마입니까?
파장 600nm의 빛은 거울 표면에 수직으로 입사하고 4μPa의 압력을 가합니다. 10초 동안 면적이 1mm 2인 표면에 몇 개의 광자가 충돌합니까?
590 nm 파장의 빛이 거울 표면에 60도 각도로 입사됩니다. 광속 밀도 1kW/m2. 표면의 가벼운 압력을 결정하십시오.
소스는 표면에서 10cm 떨어진 곳에 위치합니다. 표면의 가벼운 압력은 1mPa입니다. 근원의 힘을 찾아보세요.
0.8W의 광속은 일반적으로 6cm2 면적의 거울 표면에 떨어집니다. 가벼운 압력의 압력과 힘을 찾으십시오.
0.9W의 광속은 일반적으로 거울 표면에 떨어집니다. 이 표면에 가해지는 가벼운 압력의 힘을 구하십시오.
빛은 일반적으로 반사율이 0.8인 표면에 떨어집니다. 이 표면에 가해지는 가벼운 압력은 5.4μPa입니다. 1초 동안 1m2 면적의 표면에 입사된 광자는 어떤 에너지를 가져오나요?
백열등 전구의 검게 변한 표면에 가해지는 가벼운 압력을 안쪽에서 구하십시오. 플라스크를 반경 10cm의 구로 간주하고 램프 나선형을 1kW의 전력을 갖는 점 광원으로 간주합니다.
120W/m2의 광속이 표면에 정상적으로 떨어지며 0.5μPa의 압력을 가합니다. 표면 반사율을 구합니다.
빛은 일반적으로 5 cm2 면적의 완벽하게 반사되는 표면에 떨어지며, 3분 동안 입사된 빛의 에너지는 9 J입니다. 빛의 압력을 구하십시오.
빛은 4.5cm2 면적의 거울 표면에 떨어집니다. 표면 에너지 조명 20W/cm2. 5초 안에 광자는 어떤 충격을 표면으로 전달합니까?
빛은 일반적으로 검은 표면에 떨어지며 10분에 20J의 에너지를 가져옵니다. 표면적은 3cm2입니다. 표면 방사조도와 빛의 압력을 구합니다.
0.1W/cm2의 자속력을 가진 빛은 30도의 입사각으로 거울 표면에 떨어집니다. 표면의 가벼운 압력을 결정하십시오.
빛은 물질에 의해 흡수되고 반사될 뿐만 아니라 신체 표면에 압력을 생성합니다. 1604년에 독일의 천문학자 J. 케플러(J. Kepler)는 가벼운 압력의 작용으로 혜성의 꼬리 모양을 설명했습니다(그림 1). 250년 후 영국의 물리학자 J. 맥스웰(J. Maxwell)은 자신이 개발한 전자기장 이론을 사용하여 신체에 가해지는 빛의 압력을 계산했습니다. Maxwell의 계산에 따르면, 빛 에너지 $E,$가 반사 계수 $R$를 갖는 단위 면적에 수직으로 $1$당 떨어지면 빛은 압력 $p,$를 가하며 다음 종속성으로 표현됩니다. $p=\ frac(E)(c)( 1+R)$ N/m 2 - 빛의 속도. 이 공식은 빛을 표면과 상호 작용하는 광자의 흐름으로 간주하여 얻을 수도 있습니다(그림 2).
일부 과학자들은 맥스웰의 이론적 계산을 의심했고 오랫동안 그의 결과를 실험적으로 검증하는 것은 불가능했습니다. 태양 정오의 중위도에서는 광선을 완전히 반사하는 표면에 $4.7⋅10^(−6)$ N/m 2 에 해당하는 압력이 생성됩니다. 처음으로 광압은 1899년 러시아 물리학자 P. N. Lebedev에 의해 측정되었습니다. 그는 얇은 실에 두 쌍의 날개를 걸었습니다. 그 중 하나의 표면은 검게 칠해져 있고 다른 하나는 거울처럼 보입니다 (그림 3). 빛은 거울 표면에서 거의 완전히 반사되었으며, 거울 날개에 가해지는 압력은 검은색 날개에 가해지는 압력($R=0$)보다 두 배 더 컸습니다($R=1$). 장치를 회전시키는 힘의 순간이 생성되었습니다. 회전 각도로 날개에 작용하는 힘을 판단할 수 있으며 따라서 가벼운 압력을 측정할 수 있습니다.
특별한 예방 조치를 취하지 않는 한 장치에 조명을 비출 때 발생하는 외부 힘으로 인해 실험이 복잡해지며, 이는 빛의 압력보다 수천 배 더 큽니다. 이러한 힘 중 하나는 방사성 효과와 관련이 있습니다. 이 효과는 날개의 밝은 면과 어두운 면 사이의 온도 차이로 인해 발생합니다. 빛이 가열된 면은 조명이 없는 차가운 면보다 더 빠른 속도로 잔류 가스 분자를 반사합니다. 따라서 가스 분자는 조명된 면에 더 큰 충격을 전달하고 날개는 가벼운 압력의 영향을 받을 때와 같은 방향으로 회전하는 경향이 있습니다. 즉, 잘못된 효과가 발생합니다. P. N. Lebedev는 열을 잘 전달하는 얇은 호일로 날개를 만들고 진공 상태에 놓아 방사 측정 효과를 최소한으로 줄였습니다. 결과적으로 검은 색과 반짝이는 표면의 개별 분자가 전달하는 운동량의 차이(온도 차이가 작기 때문에)와 표면에 떨어지는 총 분자 수(낮은 가스 압력으로 인해)가 모두 감소했습니다.
Lebedev의 실험적 연구는 혜성 꼬리의 본질에 대한 Kepler의 가정을 뒷받침했습니다. 입자의 반경이 감소함에 따라 태양에 대한 인력은 입방체에 비례하여 감소하고 빛의 압력은 반경의 제곱에 비례하여 감소합니다. 작은 입자는 $1/r^2$라는 동일한 법칙에 따라 복사 밀도와 중력 인력이 감소하기 때문에 $r$의 거리에 관계없이 태양으로부터 반발력을 받게 됩니다. 빛의 압력은 태양에 존재하는 별의 최대 크기를 제한합니다. 우주. 별의 질량이 증가함에 따라 중심을 향한 층의 중력이 증가합니다. 따라서 별의 내부 층은 크게 압축되고 온도는 수백만도까지 증가합니다. 당연히 이는 내부 레이어의 외부 광압을 크게 증가시킵니다. 일반적인 별에서는 별을 안정시키는 중력과 별을 파괴하려는 가벼운 압력 사이에 균형이 이루어집니다. 질량이 매우 큰 별의 경우 그러한 평형 상태가 발생하지 않으며 불안정하며 우주에 존재해서는 안됩니다. 천문학적 관찰에 따르면 "가장 무거운" 별은 별 내부의 중력과 빛의 압력의 균형을 고려한 이론에서 허용하는 최대 질량을 정확히 갖고 있음이 확인되었습니다.
빛은 자신이 비추는 물체를 어떤 힘으로 누르나요? 왜 우리는 이 힘을 느끼지 못하는 걸까요? 어떻게 적용할 수 있나요? 가벼운 압력의 원인은 무엇입니까? 이 기사에서는 이러한 질문에 대한 답을 찾을 수 있습니다.
과학자들은 서로 다른 경우에 빛을 설명하기 위해 두 가지 다른 모델을 사용합니다. 전파될 때 빛은 전자기파로 표시되고, 물체와 상호 작용할 때는 작은 입자로 표시됩니다. (소체). 이 입자를 불렀다. 광자. 빛에 대한 다양한 해석이 있어왔다. 파동-입자 이중성. 이는 빛이 공간에서 어떻게 전파되는지 설명하려면(예를 들어 Young의 빛 간섭 실험) 빛을 고려한다는 의미입니다. 전자기파. 그러나 빛과 물질의 상호 작용(예: 외부 광전 효과)을 설명하려면 빛을 고려합니다. 미립자의 흐름, 또는 오히려 광자.
이제 이런 상황을 상상해 보십시오. 탁구공이 먼저 콘크리트 벽에 던져진 다음 매우 끈적한 물질로 코팅된 벽에 던져집니다. 첫 번째 경우 공은 공이 부딪힐 때와 거의 같은 속도로 벽에서 튕겨 나가고, 두 번째 경우에는 벽에 달라붙게 됩니다. 다음 중 벽이 공을 더 큰 힘으로 "밀어내는" 경우는 무엇입니까? 당연히 벽이 콘크리트 일 때. 실제로 이 경우 공을 멈춰야 할 뿐만 아니라 공을 다시 "발사"시켜야 합니다. 왜냐하면 작용력은 반작용력과 같다, 그러면 공은 끈적한 벽보다 콘크리트 벽에 더 강한 영향을 미칠 것입니다.
이제 약간의 정신적 실험을 해보자. 수평면에서 수직축을 중심으로 회전할 수 있는 크로스바를 상상해 봅시다(그림 참조).
측면에 두 개의 둥근 접시를 걸겠습니다. 하나는 콘크리트이고, 두 번째는 끈적끈적합니다. 동시에 이 접시에 공을 던지자. 플레이트에 따라 충격력이 다르기 때문에 크로스바는 수직 축을 중심으로 회전하기 시작합니다. 회전 속도와 플레이트의 재질에 따라 충격력의 크기를 판단할 수 있습니다. 위대한 과학자 P.N.도 마찬가지였습니다. 실제 실험에서 Lebedev. 그는 공 대신에 빛을 사용했습니다(물질과 상호 작용할 때 빛은 광자의 흐름으로 설명됩니다). 크로스바 대신에 매우 가벼운 은색 로커, 콘크리트 판 대신에 매우 가벼운 거울 날개, 그리고 접착판 - 매우 가벼운 무광택 날개입니다. 거울 날개는 빛을 뒤로 밀었고, 무광택 날개는 단순히 빛을 멈추었습니다. Lebedev는 두 표면의 반사 계수와 로커의 회전 속도를 알고 광압을 추정했습니다. 가벼운 압력은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
어디 제이 – 빛의 세기, 아르 자형 – 빛 반사율, 와 함께 – 진공에서의 빛의 속도. 거울 표면의 경우 r = 1, 완전 흡수(절대 흑체의 경우) r = 0입니다.
빛의 압력이 너무 낮기 때문에 정상적인 조건에서는 빛의 압력을 알아차리는 것이 불가능합니다. 따라서 태양의 빛이 우리 행성의 조명 표면 전체에 작용하는 힘은 태양이 지구를 끌어당기는 힘보다 10,000억 배 더 적습니다. 빛은 60,000톤의 중력으로 지구를 누르고 있습니다. 지구에 가해지는 빛의 압력(SI 시스템에서 1제곱미터당 힘)은 100만분의 1파스칼입니다. 비교를 위해 대기압 = 101000파스칼입니다.
당신은 이렇게 말합니다. “그런데 왜 그렇게 적은 양을 측정합니까? 가벼운 압력을 어떻게 가할 수 있나요? 이론적 관점에서 볼 때 광압이 존재한다는 사실은 빛의 전자기 이론에 대한 일부 진술의 진실을 증명하고 상대론적 빛 덩어리의 존재를 확인합니다. 그러나 가벼운 압력의 사용은 우주 여행에서 찾을 수 있습니다. 태양 돛을 달린 우주선이 우리 행성에서 여행을 시작하면 몇 달 안에 화성과 목성에 도달할 것으로 밝혀졌습니다. 그리고 이 모든 것은 오직 태양 때문입니다. 이렇게하려면 평방 미터의 무게가 1g 미만인 태양 돛이 필요합니다. 총 면적은 약 1 평방 킬로미터 여야합니다. 그러면 돛의 가속도는 초당 제곱당 1mm가 됩니다. 작지만 6개월 안에 돛의 속도는 보이저 1호의 속도인 17km/초에 도달할 것입니다.
따라서 태양돛을 자유 우주 수송 수단으로 사용할 때의 유일한 문제점은 크기가 크고 질량이 낮다는 것입니다. 이 문제를 해결할 수 있는 새로운 소재가 필요합니다. 태양의 빛 대신에 인공 고출력 레이저의 빛을 사용한다면, 그 질량의 큰 값으로 더 높은 항해 속도를 달성하는 것이 가능합니다. 이것이 바로 과학자들이 태양돛을 우주 여행을 위한 최고의 수단으로 간주하는 이유입니다.
웹사이트에서 자료의 전체 또는 일부를 복사하는 경우 출처에 대한 링크가 필요합니다.
처음으로 가벼운 압력의 존재에 대한 가설은 17세기 I. Kepler에 의해 태양 근처에서 날아갈 때 혜성 꼬리의 행동을 설명하기 위해 제시되었습니다. 1873년에 맥스웰은 그의 고전 전기역학 틀 내에서 빛의 압력에 대한 이론을 제시했습니다. 가벼운 압력은 1899년 P. N. Lebedev에 의해 처음으로 실험적으로 연구되었습니다. 그의 실험에서 회전 스케일은 진공 용기의 얇은 은사에 매달려 운모와 다양한 금속으로 만든 얇은 디스크가 부착된 로커 암에 매달려 있었습니다. 가장 큰 어려움은 복사력과 대류력(조명측과 조명이 없는 쪽의 주변 가스 온도 차이로 인해 발생하는 힘)의 배경에 대해 빛의 압력을 분리하는 것이었습니다. 날개의 서로 다른 측면을 교대로 조사함으로써 Lebedev는 방사력을 평준화하고 Maxwell의 이론과 만족스러운(±20%) 일치를 얻었습니다. 나중에 1907-1910년에. Lebedev는 가스 내 빛의 압력을 연구하기 위해 보다 정확한 실험을 수행했으며 이론과 수용 가능한 합의를 얻었습니다.
물리적 의미
오늘날의 개념에 따르면 빛은 파동-입자 이중성을 가지고 있습니다. 즉, 입자(광자)의 특성과 파동(전자기 복사)의 특성을 나타냅니다.
빛을 광자의 흐름으로 생각하면 고전 역학의 원리에 따라 입자는 물체에 부딪힐 때 물체에 운동량을 전달해야 합니다. 즉, 압력을 가해야 합니다. 이 압력은 때때로 방사선 압력.
가벼운 압력을 계산하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.
1초 동안 1m²의 표면에 정상적으로 떨어지는 복사 에너지의 양은 어디입니까? - 빛의 속도, - 반사 계수.
빛이 법선과의 각도로 떨어지면 압력은 다음 공식으로 표현될 수 있습니다.
여기서 는 체적 방사 에너지 밀도, 는 반사 계수, 는 입사 빔 방향의 단위 벡터, 은 반사 빔 방향의 단위 벡터입니다.
예를 들어, 단위 면적에 대한 가벼운 압력의 접선 성분은 다음과 같습니다.
단위 면적에 대한 가벼운 압력의 일반 구성 요소는 다음과 같습니다.
법선 성분과 접선 성분의 비율은 다음과 같습니다.
애플리케이션
가능한 응용 분야에는 태양광 항해 및 가스 분리가 포함됩니다.
노트
- 공기
- 메트로놈
다른 사전에 "가벼운 압력"이 무엇인지 확인하십시오.
가벼운 압력- 가벼운 압력. 공명 광압을 사용하여 가스를 분리하는 방식(레이저 광의 주파수는 원자 전이의 주파수와 같습니다). 빛의 영향을 받는 공명 원자는 빛 양자로부터 방향성 충격을 받아 먼 곳으로 갈 것입니다… 그림 백과사전
가벼운 압력- 반사체 또는 흡수체에 빛이 가하는 압력. D.s. P. N. Lebedev(1899)에 의해 처음으로 실험적으로 발견되고 측정되었습니다. D.s의 가치 가장 강한 광원(태양, 전기 아크)의 경우에도 무시할 수 있습니다... ... 위대한 소련 백과사전
가벼운 압력- 빛을 반사하거나 흡수하는 물체에 빛이 가하는 압력. 빛의 압력은 물체에 흡수되거나 반사된 광자에 의해 물체에 운동량이 전달된 결과입니다. 태양 복사가 거시적 물체에 작용할 때, 그 양은 매우 작습니다.... 큰 백과사전
가벼운 압력- (가벼운 압력 참조). 물리백과사전. M.: 소련 백과사전. 편집장 A. M. Prokhorov. 1983 ... 물리적 백과사전
가벼운 압력- 빛, 입자, 개별 분자 및 원자를 반사하거나 흡수하는 물체에 빛이 가하는 압력. 빛의 압력에 대한 가설은 I. Kepler가 태양 근처를 비행하는 혜성 꼬리의 편향을 설명하기 위해 처음으로 제시했습니다(1619). 백과사전
가벼운 압력- šviesos slėgis statusas T sritis Standartizacija ir Metrologija apibrėžtis Slėgis, kurį kuria šviesa veikdama tam tikrą paviršių. atitikmenys: engl. 가벼운 압력 vok. Lichtdruck, m rus. 가벼운 압력, n; 가벼운 압력, n 장난. 압력 드… Penkiakalbis aiškinamasis Metrologijos terminų žodynas
가벼운 압력- šviesos slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. 가벼운 압력 vok. Lichtdruck, m rus. 가벼운 압력, n; 가벼운 압력, n 장난. pression de la lumière, f … Fizikos terminų žodynas
가벼운 압력- 빛, 입자 및 부품을 반사하거나 흡수하는 물체에 빛이 생성하는 압력입니다. 분자와 원자. D.s.에 대한 가설 I. Kepler가 태양 근처를 비행하는 혜성 꼬리의 편향을 설명하기 위해 처음으로 표현했습니다(1619). 지상에서는...... 자연 과학. 백과사전
가벼운 압력- 조명 표면에 빛이 가하는 압력. 우주 과정(혜성 꼬리의 형성, 큰 별의 평형)에서 중요한 역할을 합니다. D.S.는 1619년 독일에서 예측되었습니다. 천문학자 I. 케플러. (1571 1630) 그리고 실험적으로… 천문사전
- 반사 및 흡수하는 물체, 입자, 개별 분자 및 원자에 빛이 가하는 압력 중 하나빛의 숙고적 작용 전송과 관련된전자기장 펄스 물질. 가벼운 압력의 존재에 대한 가설이 처음으로 표현되었습니다. I. 케플러 (J.Kepler) 17세기. 편차를 설명하기 위해혜성 꼬리 태양으로부터. 고전 전기 역학의 틀 내에서 광압 이론이 제시됩니다.제이 맥스웰 (J. Maxwell), 1873. 그 속에서 빛의 압력은 산란과 흡수와 밀접한 관련이 있음전자기파 물질의 입자. 이내에양자 이론 가벼운 압력은 충격 전달의 결과입니다.광자를 신체에 전달합니다.
1873년에 맥스웰은 빛의 전자기적 성질에 대한 생각을 바탕으로 빛이 장애물에 압력을 가할 것이라고 예측했습니다. 이 압력은 조명된 몸체의 전하에 작용하는 파동 전자기장의 전기 및 자기 구성 요소에서 작용하는 힘에 의해 발생합니다.
빛이 전도성(금속) 판에 떨어지게 하세요. 파동장의 전기적 구성 요소는 자유 전자에 힘을 가하여 작용합니다.
F엘=qE,
여기서 q는 전자 전하입니다. E는 파동의 전기장 강도입니다.
전자가 빠른 속도로 움직이기 시작합니다. V(그림 1) 방향 이후 이자형파동에서 주기적으로 반대 방향으로 변경된 다음 전자는 주기적으로 반대 방향으로 이동 방향을 변경합니다. 파동의 전기장의 방향을 따라 강제 진동을 수행합니다.
그림 1 - 전자 이동
자기 부품 안에광파의 전자기장은 로렌츠 힘으로 작용한다
F1 = qVB,
왼손 법칙에 따라 그 방향은 빛의 전파 방향과 일치합니다. 길찾기 시 이자형그리고 비반대로 바뀌면 전자 속도의 방향도 바뀌지만 로렌츠 힘의 방향은 변하지 않습니다. 물질의 표면층에서 자유 전자에 작용하는 로렌츠 힘의 결과는 빛이 표면을 누르는 힘입니다.
그림 2
1- 거울 날개; 2- 검게 변한 날개; 3-거울; 회전 각도를 측정하기 위한 4단계; 5개의 유리실
가벼운 압력을 기준으로 설명할 수도 있습니다. 양자
빛에 관한 아이디어. 위에서 언급한 것처럼 광자에는 운동량이 있습니다. 광자가 물질과 충돌하면 광자의 일부는 반사되고 일부는 흡수됩니다. 두 프로세스 모두 광자에서 조명된 표면으로 운동량이 전달되는 과정을 수반합니다. 뉴턴의 제2법칙에 따르면 물체의 운동량 변화는 가벼운 압력의 힘이 물체에 작용한다는 것을 의미한다. F 주다. 이 힘의 계수와 신체 표면적의 비율은 표면의 가벼운 압력과 같습니다. P = F 압력 /S.
가벼운 압력의 존재는 Lebedev에 의해 실험적으로 확인되었습니다. Lebedev가 만든 장치는 매우 민감한 비틀림 규모였습니다. 스케일의 움직이는 부분은 얇은 석영 실에 매달린 0.01mm 두께의 밝고 어두운 날개가 있는 가벼운 프레임이었습니다. 빛은 빛(반사) 날개와 어두운(흡수) 날개에 서로 다른 압력을 가했습니다. 결과적으로 프레임에 토크가 작용하여 서스펜션 스레드가 비틀어졌습니다. 실의 비틀림 각도를 사용하여 가벼운 압력을 결정했습니다.
강력한 레이저 빔은 대기압을 초과하는 압력을 생성합니다.
고체 표면에 빛이 정상적으로 입사할 때 빛의 압력은 다음 공식에 의해 결정됩니다. 피 = 에스(1 — 아르 자형)/씨, 어디 에스 —
에너지 플럭스 밀도(빛의 강도), 아르 자형- 반사계수 표면에서 나오는 빛.
고체에 대한 빛의 압력이 처음으로 실험적으로 연구되었습니다. P.N.레베데프 1899년. 빛의 압력을 실험적으로 감지하는 데 있어 가장 큰 어려움은 빛의 압력을 배경과 분리하는 것이었습니다.방사성 및 대류력 , 그 크기는 신체를 둘러싼 가스의 압력과 불충분한 경우에 따라 달라집니다.진공 빛의 압력을 몇 배나 초과할 수 있습니다. 안에레베데프의 실험 진공(mmHg) 유리 용기에서 로커 암은 얇은 은색 실에 매달려 있습니다.비틀림 저울 얇은 디스크 날개가 부착되어 조사되었습니다. 날개는 다양한 금속으로 만들어졌으며,운모 동일한 반대 표면을 가지고 있습니다. 다양한 두께의 날개의 앞면과 뒷면을 순차적으로 조사함으로써 Lebedev는 방사력의 잔류 효과를 중화하고 Maxwell의 이론과 만족스러운(오류 포함) 일치를 얻었습니다. 1907~10년에 레베데프는 연구를 위해 훨씬 더 미묘한 실험을 수행했습니다.가스에 대한 가벼운 압력 그리고 그 이론과도 좋은 일치를 발견했습니다.
빛의 압력은 천문학과 원자 현상에서 큰 역할을 합니다. 천체 물리학에서는 가스 압력과 함께 가벼운 압력이 별의 안정성을 보장합니다.중력 . 가벼운 압력의 작용은 혜성 꼬리의 모양 중 일부를 설명합니다. 원자 효과에는 소위가 포함됩니다. 광자를 방출할 때 여기된 원자가 경험하는 발광 출력입니다.
응축된 매체에서 가벼운 압력은 원인이 될 수 있습니다캐리어 전류 (광전 효과 참조).
광압의 특정 특징은 희박한 원자 시스템에서 발견됩니다.공명 산란 레이저 방사선의 주파수가 주파수와 같을 때 강렬한 빛원자 전이 . 광자를 흡수함으로써 원자는 레이저 광선 방향으로 충격을 받고흥분된 상태 . 다음으로, 자발적으로 광자를 방출하여 원자는 운동량을 얻습니다( 발광효율) 어떤 방향으로든. 후속 인수와자연 방출 광자, 임의로 지향된 광 출력 펄스는 서로 상쇄되고, 궁극적으로 공명 원자는 광선을 따라 지향되는 펄스를 수신합니다. 빛의 공진압력
. 힘 에프원자에 대한 빛의 공명 압력은 밀도가 있는 광자 플럭스에 의해 전달되는 운동량으로 정의됩니다. N단위 시간당: , 여기서 —광자 1개의 운동량 - 흡수 단면적 공명 광자, -빛의 파장 . 상대적으로 낮은 복사 밀도에서 빛의 공진 압력은 빛의 강도에 정비례합니다. 고밀도에서 N final()로 인해들뜬 수준의 수명 동안 흡수는 포화됩니다. 그리고 빛의 공진압의 포화(참조.채도 효과 ). 이 경우, 광압은 결정된 임의의 방향으로 평균 주파수(여기된 원자의 수명과 반대)를 갖는 원자에서 자발적으로 방출되는 광자에 의해 생성됩니다.원자 방출 다이어그램 . 가벼운 압력의 강도는 강도에 의존하지 않지만 자발적인 방출 행위의 속도에 의해 결정됩니다. c -1 및 μm의 일반적인 값의 경우 가벼운 압력은 eV/cm입니다. 포화되면 빛의 공명 압력은 최대 10 5 의 원자 가속을 생성할 수 있습니다.
g (g —
중력가속도 ). 이러한 큰 힘은 선택적 제어를 가능하게 합니다.원자빔 , 빛의 주파수를 변화시키고 공명 흡수 주파수가 거의 다르지 않은 원자 그룹에 다르게 영향을 미칩니다. 특히 압축이 가능합니다.맥스웰 분포 속도에 따라 빔에서 고속 원자를 제거합니다. 레이저 광은 원자 빔을 향하여 방사 스펙트럼의 주파수와 모양을 선택하여 가장 빠른 원자가 더 큰 광압의 가장 강력한 제동 효과를 경험하도록 합니다.도플러 편이 공진 주파수. 빛의 공명 압력을 적용할 수 있는 또 다른 방법은 기체를 분리하는 것입니다. 두 기체의 혼합물로 채워진 2개의 챔버 용기(그 중 하나는 방사선과 공명함)에 방사선을 조사하면 공명 원자는 다음의 영향을 받습니다. 가벼운 압력은 원거리 챔버로 이동합니다.
강렬한 장에 놓인 원자에 대한 빛의 공명 압력은 독특한 특징을 가지고 있습니다.정상파 . 양자 관점에서 볼 때, 광자의 역류에 의해 형성된 정재파는 광자의 흡수와 유도 방출로 인해 원자에 충격을 유발합니다. 원자에 작용하는 평균 힘은 파장에서 장의 불균일성으로 인해 0과 같지 않습니다. 고전적인 관점에서 볼 때 가벼운 압력의 힘은 유도된 공간에 대한 불균일한 장의 작용으로 인해 발생합니다.원자 쌍극자 . 이 힘은 노드에서 최소입니다.쌍극자 모멘트 유도되지 않으며, 자기장 구배가 0이 되는 안티노드에서 발생합니다. 가벼운 압력의 최대 힘은 크기 순서대로 동일합니다(부호는 모멘트에 따른 쌍극자의 동위상 및 역위상 운동을 나타냄). 디강도가 있는 장과 관련하여 이자형). 이 힘은 엄청난 값에 도달할 수 있습니다. debye, µm 및 V/cm의 경우 힘은 eV/cm입니다.
정재파의 장은 빛의 광선을 통과하는 원자의 광선을 계층화합니다. 왜냐하면 역위상으로 진동하는 쌍극자가 Stern-Gerlach 실험의 원자처럼 다른 궤적을 따라 움직이기 때문입니다. 레이저 빔에서 빔을 따라 이동하는 원자는 광장 밀도의 방사형 불균일성으로 인해 방사형 광압력을 받습니다.
서서도, 서서도진행파 원자의 결정론적인 운동이 일어날 뿐만 아니라,위상 공간에서의 확산 광자의 흡수 및 방출 행위가 순전히 양자 무작위 과정이라는 사실 때문입니다. 질량이 있는 원자의 공간 확산 계수 중진행파에서는 다음과 같습니다. 
.
고려된 것과 유사한 빛의 공명 압력은 다음에서도 경험할 수 있습니다.준입자 고체에서:전자, 엑시톤 등
서지
Mustafaev R.A., Krivtsov V.G. 물리학. 엠., 2006.
