Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине. - Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п - Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади: p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
Взависимости от того, куда повернуть зеркало. можно повернуть так, что нормаль в точке падения луча приблизится к лучу, тогда угол падения уменьшится на 10 градусов и станет равным 20 градусов, искомый угол равен удвоенному углу падения, в этом случае 40 градусов. если зеркало отклонить в противоположную сторону, то угол падения увеличится на 10 градусов и станет равным 40 градусов, а искомый угол между и отраженными лучами будет равен 80 град. а еще возможна ситуация, когда при повороте зеркала нормаль не остается в плоскости, образованной первоначальными и отраженным лучами, и там вообще бесконечное число 1/2
x=F/k=10/500=0,02м