Давление света. Вывод формулы для давления света на основе фотонных представлений о свете.

В рамках фотонной теории световое давление следует интерпретировать как результат передачи импульса фотонов поглощающей или отражающей стенке. Поток монохрамотичного света частоты , падающей нормально на стенку и приносящий за 1 с на 1 см² энергию, равную E, содержит N фотонов, где N определяется из условия

,

т.е. . Так как каждый фотон обладает импульсом , а отражающей стенке импульс (ибо при отражении импульс фотона изменяется от до ,т.е. на ).

Итак, импульс, сообщаемый 1 см² абсолютно поглощаемой стенке за 1 с, равен

.

Но импульс, сообщаемый 1 см² поверхности за 1 с, и есть давление на эту поверхность. Итак, давление на поглощающую стенку равно , а на полностью отражающую . В общем случае, когда коэффициент отражения равен R, из полного числа N фотонов, падающих за 1 с, поглощается и отражается RN фотонов. Сообщаемый ими единице поверхности импульс равен

в согласии с формулой Максвела.

Как бы ни было истолковано явление светового давления в рамках корпускулярной или волновой теорий, сам факт его экспериментально установленного существования имеет большое значение. Этот факт доказывает наличие у света не только энергии, но и импульса, с несомненностью свидетельствуя о материальности света, о том, что свет наряду с веществом является одной из форм материи.