Закон Киргофа

Излучательная способность нагретых тел про­порциональна их поглощательной способности при той же температуре. Размышляя над формулой для спектра абсолютно черного тела, Макс Планк пришел к выводу, что энергия излучения Еизл пропорциональна

его частоте V:

E = hv,

где h — коэффициент пропорциональности, называемый посто­янной Планка (постоянная Планка равна 6,626-1034 Джс). Планк пришел к выводу о том, что запас энергии колебательной системы, находящейся в равновесии с электромагнитным излу­чением, не может принимать любые значения. Энергия элемен­тарных систем, поглощающих и излучающих электромагнитные волны, обязательно должна быть равна целому кратному некото­рого определенного количества энергии.

Минимальное количество энергии, которое система может по­глотить или излучить, называется квантом энергии и определяет­ся приведенной выше формулой.

Следующим шагом в объяснении закономерностей фотоэффекта, не укла­дывающихся в рамки классической теории, было расширение Альбертом Эйнштейном гипотезы Планка об излучении света в виде отдельных пор­ций — квантов с энергией, пропорциональной частоте света. Эйнштейн в 1905 году высказал предположение о том, что фотоэффект свидетельст­вует о дискретном строении света, т.е. о том, что излучаемая электромаг­нитная энергия распространяется и поглощается подобно частице (на­званной затем фотоном). Интенсивность падающего света при этом определяется числом световых квантов, падающих на один квадратный сантиметр освещаемой плоскости в секунду. Отсюда число фотонов, кото­рые испускаются единицей поверхности в единицу времени, должно быть пропорционально интенсивности освещения.

Идеи применения светового давления в космонавтике были высказаны еще Ф.А. Цандером. По его мнению, движение летательных аппаратов в космическом пространстве возможно не только по ракетодинамическому и баллистическому (под действием сил всемирного тяготения) принципам полета. Вполне реально использование «солнечного паруса» — устройства, обеспечивающего перемещение космического аппарата световым давлением солнечных лучей (солнечного ветра).

Солнечный парус представляет собой устанавливаемую на аппарат и развертываемую в полете непрозрачную пленку (например, металлизированную полимерную) большой площади, способную сообщить значительную скорость за достаточно большое время благодаря действию на нее солнечного излучения. Ограничением в применении солнечного паруса является то, что космический аппарат с подобным движителем может двигаться только в одном направлении (от Солнца), а сила солнечного давления мала и убывает пропорционально квадрату расстояния от Солнца.