Question

Световое излучение с энергией W = 20 Дж нормально падает на плоскую поверхность площадью S = 4,0 см2 в течение t = 1 мин. При этом поверхность равномерно освещена. Определите давление излучения на поверхность, если поверхность полностью отражает падающие на нее лучи

Answer 1

Дано:  
Энергия W = 20 Дж  
Площадь S = 4,0 см² = 4,0 * 10^(-4) м²  
Время t = 1 мин = 60 с  

Найти:  
Давление излучения на поверхность.

Решение:  
Сначала найдем мощность P, равную энергии, падающей на поверхность за время t:

P = W / t.

Подставим значения:
P = 20 Дж / 60 с = 1/3 Дж/с ≈ 0.333 Вт.

Теперь, чтобы найти давление излучения, необходимо использовать формулу для давления, которое создаёт излучение на поверхности. Для полностью отражающей поверхности давление излучения можно вычислить по формуле:

P_давление = 2 * I,

где I — интенсивность излучения, определяемая как мощность на единицу площади:

I = P / S.

Теперь подставим значения для интенсивности:
I = 0.333 Вт / (4,0 * 10^(-4) м²) = 0.333 / 0.0004 = 832.5 Вт/м².

Теперь подставим значение I в формулу для давления:
P_давление = 2 * 832.5 = 1665 Н/м².

Ответ:  
Давление излучения на поверхность составляет 1665 Н/м².