1. Лебедев Петр Николаевич «Лебедев владел искусством экспериментирования в такой мере, в какой едва кто владеет в наше время». Из письма немецкого физика В. Вина профессору В.А.Михельсону.

2. Чтобы наблюдать за климатическими изменениями на Земле, американцы запустили спутник. Он состоял из очень легкой и тонкой оболочки, наполненной газом. Этот шар был большого диаметра и рассчитан был на длительное существование (десятилетия). Но спутник существовал меньше года. Орбита его нарушилась, он приблизился к Земле и перестал существовать. Почему? Связано всё это со световым давлением. Да, свет оказывает давление на все предметы. В яркий солнечный день на 1 м 2 поверхности действует сила Поэтому в космосе, где ярко светит солнце и нет сопротивления воздуха, давление света на шар оказало заметное действие.

3. В 70-е годы 18 века Максвелл теоретически доказал существование давления света (1873 г). Свет – это электромагнитная волна. Когда она падает на вещество, то на электроны вещества действует переменная сила Л Возникает электрический ток. Электроны в теле колеблются вдоль вектора напряженности электрического поля (точнее, против ). Тогда на движущиеся электроны действует сила Лоренца По правилу левой руки сила Лоренца направлена вглубь тела. Возникает световое давление. Изменяются все время по направлению векторы электрического и магнитного полей, а направление силы Лоренца, а значит и давление света не изменяется. Сила светового давления совпадает с направлением распространения световой волны!

4. Со времени открытия Лебедева свет с полным основанием стал для физики одной из форм движущейся материи, и противопоставление света и материи исчезло в этом синтезе. С.И. Вавилов Опытное подтверждение этой теории дал Лебедев П.Н. В 1899 году он опытным путем доказал существование давление света на твердые тела. В 1909 году – на газы.

5. Лебедев использовал прибор, состоящий из легкого стерженька, подвешенного на стеклянной нити. Стеклянная нить Коромысло Все это помещалось в сосуд, из которого откачан воздух. Черные крылышки поглощают свет. А светлые – отражают. 2Р >P- нить закручивалась О значении энергии судили по углу закручивания нити Черные Р=Р Белые Р=2Р

6. При проведении опыта возникли помехи: радиометрическое и конвекционное давление. Радиометрические. Освещенная поверхность нагревается больше. Изменение импульса молекул от освещенной поверхности больше. Крылышки получали дополнительный импульс в сторону светового давления. Устрангение. Крылышки делают очень тонкими, так что температура обеих поверхностей практически одинакова. Глубокий вакуум, поочередный нагрев поверхностей крылышек с разных сторон (движущееся зеркальце). Конвекционное . На движение крылышек сильно влияют конвекционные потоки, возникающие вследствие неодинакового нагрева крылышек и стенок сосуда. Устранение. Очень большой сосуд, вакуум. Для увеличения угла закручивания нити применялось явление резонанса – Освещение периодически прерывалось в такт с собственной частотой. Результаты опыта совпали с теоретическими выводами с точностью до 2%

7. При проведении опыта возникли помехи: радиометрическое и конвекционное давление.

9. Величину светового давления можно определить и другим способом: Где W – энергия падающего света. S – площадь поверхности. T – время. с – скорость света в вакууме.  - коэффициент отражения. Для абсолютно черной поверхности  =0, для зеркальной  =1 I – интенсивность света, световая энергия, падающая на поверхность тела в 1с, отнесенная к этой поверхности. Если тело зеркально отражает Если полностью поглощает Еще величину светового давления можно определить по формулам: Если тело зеркально отражает Если полностью поглощает Где N – число фотонов, которые достигают тела за 1 секунду.

10. Из-за светового давления хвост кометы всегда направлен от солнца!

12. Световое давление вносит свои коррективы в форму магнитного поля Земли!

15. Важнейшая фотохимическая реакция – фотосинтез углеводов (крахмала) в зеленом листе растений! За счет поглощения фотонов молекула хлорофилла приходит в возбужденное состояние и, реагируя с молекулой воды, разлагает её на водород и кислород. Последний выделяется в атмосферу, а атомный водород присоединяется к СО 2 (продукт жизнедеятельности животных и людей: дыхание, сжигание топлива), вследствие чего синтезируются углеводы, из которых «построены» живые организмы. Весь кислород в атмосфере образовался за счет фотосинтеза. На Марсе и Венере нет в атмосфере кислорода, так как отсутствует органическая жизнь!

16. Теперь рассмотрим фотографию как пример фотохимической реакции. По моему, нельзя утверждать, что Вы видели что-то, пока Вы не получили фотографию этого предмета. Эмиль Золя

17. Чувствительный слой фотопленки и фотопластинки состоит из маленьких кристалликов бромида серебра , которые состоят из многих молекул. Эти кристаллики вкраплены в желатин. При поглощении фотона с энергией молекула бромида серебра распадается по схеме: При отрыве электрона наблюдается внутренний фотоэффект. Здесь Ag*- энергетически возбужденный атом серебра. Затем образовавшиеся свободные электроны захватываются ионами серебра (междоузельный положительный ион кристаллической решетки) и в кристаллике образуется небольшое количество нейтральных атомов серебра. Однако количество металлического серебра очень мало. Эти атомы в результате фотохимической реакции образуют на фотопленке скрытое изображение предмета. Чтобы получить негатив, пленку нужно проявить. Проявителем служит гидрохинон, метол и др.

18. Проявитель вызывает восстановление металлического серебра там, где есть «заряженные» атомы серебра ( Ag*) . Металлическое серебро выделяется в кристаллах, подверженных действию света. Когда проявление закончено, остаток неразложенного бромистого серебра удаляется с помощью фиксажа (закрепителя). Фисажем служит гипосульфит - Этим убирается дальнейшее действие света на негатив. При печатании фотографии получаем позитив. Негатив Позитив В настоящее время получение изображения при помощи цифровых фотоаппаратов отличается от описанного процесса:

19. Фотохимическая техника в настоящее время доведена до высокой степени совершенства. Можно получать снимки в натуральных цветах, можно фотографировать при помощи инфракрасных лучей в темноте. Получение изображений быстрых процессов (молнии, короны солнца при затмении, так как полное затмение длится меньше минуты). Фотографии слабоизученных космических объектов за длительное время, а также для подтверждения выводов для некоторых процессов Суточное вращение небесной сферы

20. Применяется в криминалистике. Огромное значение имеет эстетическое восприятие фотографии. Фотохимические процессы лежат в основе зрительного восприятия (палочки, колбочки), выгорания краски, образование загара.