14 АВГ, 18:33 МСК
USD (ЦБ)    60.8993
EUR (ЦБ)    62.5355

Радиационное давление с отдачей. Ученые доказали 90-летнюю теорию

15.06.2020 20:31
Комментарии: 1

Свет оказывает определенное давление на тело. Но, когда фотоны выбивают из молекулы электрон, она летит к источнику света. Физики-атомщики из Университете Гете наблюдали это, подтвердив 90-летнюю теорию.

Еще в 16 веке великий ученый Йоханнес Кеплер предположил, что солнечный свет оказывал определенное давление, поскольку хвост комет, которые он наблюдал, неизменно указывал в сторону от солнца. В 2010 году японский космический зонд Ikaros впервые использовал солнечный парус, чтобы использовать силу солнечного света и набрать небольшую скорость.

Физически и интуитивно, давление света или излучения может быть объяснено характеристикой частиц света: легкие частицы (фотоны) ударяют атомы тела и передают часть своего собственного импульса (массы, умноженной на скорость) на это тело, которое таким образом становится быстрее.

Однако, когда в 20-м веке физики изучали этот перенос импульса в лаборатории во время экспериментов на фотонах с определенной длиной волны, которые выбивали отдельные электроны из атомов, они встретились с удивительным явлением: импульс выброшенного электрона был больше, чем у фотон, который ударил его. Это на самом деле невозможно - со времен Исаака Ньютона было известно, что в системе для каждой силы должна существовать равная, но противоположная сила: отдача, так сказать. По этой причине немецкий ученый Арнольд Зоммерфельд в 1930 году пришел к выводу, что дополнительный импульс выброшенного электрона должен исходить от атома, который он оставил. Этот атом должен лететь в противоположном направлении; другими словами, к источнику света, Однако это было невозможно измерить с помощью инструментов, доступных в то время.

Девяносто лет спустя физики в команде докторанта Свена Грундмана и профессора Рейнхарда Дёрнера из Института ядерной физики впервые смогли измерить этот эффект с помощью реакционного микроскопа COLTRIMS, разработанного во Франкфуртском университете им. Гёте. Для этого они использовали рентгеновские лучи на ускорителях DESY в Гамбурге и ESRF во французском Гренобле, чтобы выбивать электроны из молекул гелия и азота. Они выбрали условия, которые потребовали бы только один фотон на электрон. В реакционном микроскопе COLTRIMS они смогли определить импульс выброшенных электронов и заряженных атомов гелия и азота, которые называются ионами, с беспрецедентной точностью, пишет phys.org.

Профессор Рейнхард Дёрнер объясняет:

«Мы смогли не только измерить импульс иона, но и увидеть, откуда он взялся, а именно - по отдаче выброшенного электрона. Если фотоны в этих столкновительных экспериментах имеют низкую энергию, импульсом фотона может быть пренебрегают для теоретического моделирования. Однако при высоких энергиях фотонов это приводит к неточности. В наших экспериментах нам теперь удалось определить энергетический порог для момента, когда импульсом фотона больше нельзя пренебрегать. Наш экспериментальный прорыв позволяет нам теперь ставить много дополнительных вопросов, например, что меняется, когда энергия распределяется между двумя или более фотонами».

CJF – ДЕТСКАЯ МОДА-2022. ОСЕНЬ, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
ЛЕСДРЕВМАШ, Международная выставка: 12–15 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
МИР ДЕТСТВА, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий
25.07.2020 0 0
Семен Семенов:

легкие частицы (фотоны) ударяют атомы тела и передают часть своего собственного импульса (массы, умноженной на скорость) на это тело, которое таким образом становится быстрее. У фотона нет массы!!!



Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more