Давление света. 
Опыты Лебедева

Максвелл на основе созданной им теории электромагнитного поля предсказал, что падающая на поверхность какого-либо тела электромар нитная волна должна оказывать на него давление, величина которого пропорциональна потоку энергии волны. Эта величина очень мала и для ее измерения необходимы очень точные приборы.

Рис. 17.9. Схема опыта Лебедева по измерению давления света.

В 1899 г. русский физик-экспериментатор Петр Николаевич Лебедев (1866 — 1912) осуществил опыты по измерению давления света. Схема опыта Лебедева показана на рис. 17.9. Световая волна падает на специальную конструкцию, основными элементами которой являются лер кие «крылышки» 1 — 4- Одна сторона каждого крылышка зачернена, а другая представляет собой маленькое зеркало. Конструкция подвешена на нити 5 и помещена в стеклянный сосуд, из которого откачивается воздух. Свет оказывает различное давление на зачерненную и зеркальную поверхности крылышек. В результате момент сил, действующих на конструкцию, не равен нулю. При этом она поворачивается. Нить закручивается и в ней возникают упругие силы, которые противодействуют силам светового давления. Когда конструкция, отклонившись от начального положения, придет в состояние покоя, момент упругих сил будет равен моменту сил светового давления. Так как момент упругих сил прямо пропорционален углу поворота конструкции, по углу поворота можно определить значение светового давления. Энергия падающего света измерялась при помощи термоэлемента. Как показали измерения, световое давление прямо пропорционально энергии света, падающего за единицу времени на единицу площади освещаемой поверхности. Измеренное Лебедевым значение светового давления в пределах ошибок измерений совпало со значением, вычисленным Максвеллом. Таким образом, Лебедев экспериментально доказал существование предсказанного Максвеллом давления света.

Опыты Лебедева в свое время рассматривались как одно из главных подтверждений справедливости созданной Максвеллом теории электромагнитного поля. Давление света можно вычислить также на основе представлений о свете как совокупности частиц.