運動量と放射圧

電磁波は、宇宙を移動しながら運動量を運びます。対応する運動量密度は、ポインティングベクトルの大きさと光速で表されます。

短い時間間隔でエリアを通過する波が占める体積を代入することで、単位面積あたりの運動量流量を求めることができます。

単位面積あたりの運動量移動の平均速度は、ポインティング ベクトルの平均値を強度に置き換えることによって得られます。

運動量の移動により、電磁波は放射圧と呼ばれる表面に圧力をかけます。

さて、運動量の平均変化率は平均力に等しく、単位面積あたりの力は放射圧です。

したがって、放射圧は波の強度に正比例します。

表面が電磁波を完全に吸収すると、対応する運動量も完全に表面に伝達されます。

完全に反射する表面の場合、運動量の変化は 2 倍になります。したがって、放射圧も2倍になります。