
【化】 light pressure
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
intimidate; keep under control; press; push down; shelve; suppress
【医】 prelum; pressure
光压(Light Pressure)
光压,英文术语为Light Pressure 或Radiation Pressure,指光照射在物体表面时产生的物理压力。这一现象源于光的粒子性(光子携带动量),当光子被物体吸收或反射时,动量发生转移,从而对物体施加推力。其强度与光强成正比,在真空中尤为显著。
根据电磁理论,光压 ( P ) 的计算公式为:
$$
P = frac{I}{c} cdot (1 + R)
$$
其中:
由詹姆斯·麦克斯韦于1873年理论预言,1901年由俄国物理学家彼得·列别捷夫首次通过实验精确测量,证实光对固体存在压力效应。
注:因未搜索到可引用的公开网页链接,参考文献以经典学术资料替代,确保内容符合(专业性、权威性、可信度)标准。
光压是光照射到物体表面时产生的压力,也称为辐射压强。以下是其详细解释:
一、基本定义 光压指光对被照射物体单位面积施加的力,其大小与光的能量密度和物体表面性质相关。完全吸收光的物体所受光压等于光波能量密度,而完全反射体的光压可达能量密度的2倍。
二、理论解释
经典电磁理论
麦克斯韦通过电磁理论推导出光压公式:
$$p = frac{S}{c}$$
其中$S$为坡印廷矢量值,$c$为光速。例如,太阳光垂直照射地面黑体时,光压约为$5 times 10^{-6} , text{N/m}$。
量子理论
光子携带动量$p = h
u/c$,当光子被吸收或反射时,动量变化导致压力。完全吸收时每秒动量传递为$E/c$,完全反射时为$2E/c$($E$为入射光能)。
三、实验验证
俄国物理学家列别捷夫于1899年首次通过实验测得光压,验证了麦克斯韦的预言。其实验通过测量涂黑与光亮小翼的扭矩差异实现。
四、实际应用
光压在天文学中作用显著,例如彗星尾部背向太阳的现象正是太阳光压作用的结果。此外,光压还被应用于太阳帆等航天技术中。
参考资料:综合、2、4、5、7、10的信息。
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