光壓公式

光壓公式是計算光照射到物體上對物體表面產生的壓力的公式。遠在1748年歐拉即已指出光壓的存在，並在1901年由俄國物理學家列別捷夫首次測量出來。人們可以從光的電磁理論或光的量子理論推算出光壓的大小。

17世紀初，天文學家克卜勒就曾用太陽光的壓力解釋彗星的尾巴為什麼背著太陽。到19世紀中葉，麥克斯韋由電磁理論算出：光正入射到黑體（完全吸收光的物體）上所產生的壓強為：p=S/c（式中S為光的坡印廷矢量的值，c為光速。）

基本介紹

• 中文名：光壓公式
• 定義：光照到物體表面時施予表面的壓力
• 提出者：J.克卜勒
• 舉例：太陽帆

定義

J.C.麥克斯韋根據電磁理論解釋了光壓現象，並算出了光壓的值。當平行光垂直照射物體時，單位面積所受光壓為P=I（1+R）/c，式中I為單位時間垂直入射到單位面積的光能量，R為表面的能量反射率，c為真空中的光速。光子概念提出後，也可用光的粒子性來解釋光壓現象。光子具有動量hv/c，入射到表面後或被吸收或被反射，入射前光子的總動量與入射後的總動量之差等於表面所受衝量，這樣算出的光壓公式與麥克斯韋的公式一致。對光壓的首次實驗測量是由俄國物理學家P.N.列別捷夫於1899年完成的。

當彗星靠近太陽時，彗星中的塵埃和氣體分子由於受到太陽輻射的光壓作用而產生了彗尾，彗尾永遠指向太陽的反方向。維持恆星穩定的因素除萬有引力和內部壓力外，內部輻射所產生的光壓也是不可忽略的因素。

當光子被吸收，傳遞給物質hv/c的動量，當光子被反射，則傳遞給之2hv/c的動量。太陽帆便利用這一原理。

輻射壓強

光對被照射物體單位面積上所施加的壓力叫光壓。也稱為輻射壓強。當物體完全吸收正入射的光輻射時，光壓等於光波的能量密度；若物體是完全反射體，則光壓等於光波能量密度的2倍。這個關係可以由經典電磁理論得到，也可以直接由光的量子理論得到。麥克斯韋依據經典電磁理論首先指出了光壓的存在。1899年，俄國物理學家列別捷夫用實驗測得了光壓，證實了麥克斯韋的預言。光壓的存在說明了電磁波具有動量，因而是電磁場物質性的有力證明。愛因斯坦光子假設又進一步說明了光壓存在的合理性。

光壓很小，如果陽光直射到地面，並且光被地面全部吸收，那么地面所感受到的光壓也只有4.5×10-6帕。