Skip to content

Commit

Permalink
literate light pressure, extend equation storytelling
Browse files Browse the repository at this point in the history
  • Loading branch information
AShepelevv committed Nov 3, 2024
1 parent 680d740 commit 9eeef02
Show file tree
Hide file tree
Showing 3 changed files with 97 additions and 108 deletions.
25 changes: 14 additions & 11 deletions sections/astrophysics/light-pressure.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -5,23 +5,26 @@ \subsection{Давление излучения}
\end{equation}
здесь $I$~--- поток падающего излучения, $c$~--- скорость света, $k$~--- коэффициент пропускания, $A$~--- коэффициент отражения, а $\beta$~--- угол падения излучения.

\term{Плотность энергии фотонного газа} — величина, отражающая количество энергии излучения в некотором объёме пространства. Рассмотрим пробную площадку $dS$ в пространстве с фотонным газом. В одну сторону за время $dt$ она излучает исходя из закона Стефана-Больцмана \eqref{eq:steff-bol-law}:
\term{Плотность энергии фотонного газа} — величина, отражающая количество энергии излучения в некотором объёме пространства. Рассмотрим пробную площадку площади $dS$ в пространстве с фотонным газом. В одну сторону за время $dt$ она излучает, исходя из закона Стефана-Больцмана \eqref{eq:steff-bol-law}:
\begin{equation*}
d E=\sigma T^4 d t
d E = \sigma T^4 \, d t.
\end{equation*}
С другой стороны количество частиц столкнувшихся с площадкой находящейся в идеальном газе за время $dt$ задаётся формулой \eqref{eq:mean-count-mxwl}:
\begin{equation*}
d N=\frac{1}{4} n \cdot\langle v\rangle \, d t=\frac{1}{4} n c \, d t
\end{equation*}
Если $d E=d N \cdot E_0$, где $E_0$~--- энергия одного фотона, а с другой стороны $d E=\sigma T^4 d t$, то:

С другой стороны, фотонный газ удовлетворяет определению идеального газа. Значит, количество частиц, столкнувшихся с площадкой за время $dt$, задаётся формулой \eqref{eq:mean-count-mxwl}:
\begin{equation*}
\sigma T^4=\frac{1}{4} n c E_0 \rightarrow E_0=\frac{4 \sigma T^4}{c n}
d N = \frac{1}{4} n \langlev\rangle \, d t=\frac{1}{4} n c \, d t,
\end{equation*}
Таким образом плотность энергии:
так как скорость движения фотонов равна скорости света~$c$.

Пусть $E_0$~--- энергия одного фотона, тогда $dE = E_0\,dN$, следовательно,
\begin{gather*}
\sigma T^4 \, dt = \frac{1}{4} n c E_0 \, dt,\\
E_0 = \frac{4 \sigma T^4}{c n}.
\end{gather*}
Таким образом плотность энергии
\begin{equation}
u=\frac{d W}{d V}=\frac{n \cdot E_0 d V}{d V}=\frac{4 \sigma T^4}{c},
u = n E_0 = \frac{4 \sigma T^4}{c}.
\end{equation}
где $dW$~--- полная энергия в некотором объеме $dV$.

\term{Давление фотонного газа} определяется соотношением
\begin{equation}
Expand Down
Loading

0 comments on commit 9eeef02

Please sign in to comment.