Maxwell, partindo da teoria eletromagnética da luz, predisse que a luz exerce certa pressão sobre os objetos em que incide. Os elétrons no seio dos corpos, quando sujeitos à ação de um campo el&ePressione TAB e depois F para ouvir o conteúdo principal desta tela. Para pular essa leitura pressione TAB e depois F. Para pausar a leitura pressione D (primeira tecla à esquerda do F), para continuar pressione G (primeira tecla à direita do F). Para ir ao menu principal pressione a tecla J e depois F. Pressione F para ouvir essa instrução novamente.

Título do artigo: Pressão da Luz

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Maxwell, partindo da teoria eletromagnética da luz, predisse que a luz exerce certa pressão sobre os objetos em que incide.

Os elétrons no seio dos corpos, quando sujeitos à ação de um campo elétrico, começam a oscilar, originando uma corrente elétrica orientada segundo a direção do campo elétrico (fig. 1) . Sobre os elétrons, animados de movimento ordenado, atua a força de Lorentz F., originada pelo campo magnético. De acordo com a regra da mão esquerda, a força de Lorentz está orientada segundo a direção de propagação das ondas; esta força, precisamente constitui a força de pressão da luz.

Para poder confirmar a teoria de Maxwell, era necessário avaliar a pressão da luz. Inúmeros cientistas tentaram fazê-lo sem resultado positivo, pois que a pressão da luz é muito pequena. Em cada metro quadrado de superfície da terra, durante um dia de muito sol, atua uma força de pressão cuja intensidade é apenas igual a 4 . 10-8 N.

O aparelho utilizado para comprovar a pressão da luz consta de uma varinha muito leve pendurada de um fio de vidro. Na varinha, nos seus lados, estão fixas uma espécie de asas . O aparelho era colocado dentro de um vaso donde se retirou o ar. A luz incidia nas asas situadas por um lado da varinha. A força produzida pela pressão da luz sobre as asas foi avaliada pelo deslocamento angular do conjunto. A dificuldade com que deparavam os cientistas ao tentarem avaliar a pressão da luz, consistia na impossibilidade de eliminar todo o ar do vaso ( o movimento das moléculas de ar remanescente, devido ao aquecimento desigual das asas e das paredes do vaso, faz com que se produzam tensões adicionais no conjunto). Convém notar, igualmente, que para a torção complementar do fio contribui o aquecimento desigual das asas ( o lado delas voltado para a fonte luminosa sofre um aquecimento maior do que o lado oposto). As moléculas que incidem e se refletem no lado mais aquecido imprimem à asa um impulso maior do que o proveniente das moléculas refletidas do lado menos aquecido.

Ilustração

O vaso usado na experiência era de grandes dimensões, ao passo que as asas muito finas. O resultado dessa experiência provou a existência da pressão exercida pela luz sobre corpos sólidos e permitiu avaliá-la. O valor numérico obtido coincidiu com o valor determinado teoricamente por Maxwell. Três anos após desta experiência, em 1903, conseguiu-se determinar experimentalmente a pressão exercida pela luz sobre os gases.

O aparecimento da teoria quântica da luz tornou possível um esclarecimento ainda mais simples da pressão da luz. Os fótons, analogamente ao que ocorre com as partículas constituintes de substâncias, possuidoras de uma massa de repouso, possuem certo impulso. Ao serem absorvidos pelo corpo em que incidem, os fótons comunicam-lhe o seu impulso. De acordo com a lei da conservação do impulso, o impulso de um dado corpo é igual ao dos fótons absorvidos. Portanto, um corpo em repouso começa a mover-se. Uma variação do impulso de um dado corpo põe em evidência, de acordo com a segunda lei de Newton, que sobre tal corpo atua certa força.

As experiências de Lébedev podem ser consideradas como uma prova de que os fótons possuem impulso. A lei da conservação do impulso é absolutamente universal, sendo aplicável em relação a toda a matéria, como aos fótons que são quantos do campo eletromagnético.

Embora a pressão da luz seja muito pequena nas condições normais, a sua ação, contudo, pode chegar a ser muito considerável. Por exemplo, no seio das estrelas a temperatura atinge algumas dezenas de milhões graus centígrados, a pressão exercida pela radiação eletromagnética deve alcançar enormes valores, de forma que tal pressão, juntamente com as forças originadas pela gravitação, pode desempenhar um papel muito importante no desenvolvimento dos processos nos espaços intra-estelares.