光压(lightpressure)
光压(light pressure)是指光照射到物体上对物体表面产生的压力。远在1748年欧拉即已指出光压的存在,并在1901年由俄国物理学家列别捷夫首次测量出来。人们可以从光的电磁理论或光的量子理论推算出光压的大小。
早在17世纪初,天文学家开普勒就曾用太阳光的压力解释彗星的尾巴为什么背着太阳。当彗星在太阳旁通过时,它的尘粒与气体分子受 到光压的作用,形成彗尾。
到19世纪中叶,麦克斯韦由电磁理论算出:光正入射到黑体(完全吸收光的物体)上所产生的压强为:
光压 p=S/c
式中S为光的坡印廷矢量的值,c为光速。由此得出,太阳光正入射到地面黑体上的光压为p=5×10^-6牛/米^2。
要观察光压,一般是观察光对悬挂在真空中薄片的压力。但容器中的残存气体分子在光照的薄片表面处热能较大,也会对薄片有一压力,这种效应称辐射计效应。
1901年,P.列别捷夫成功地消除了辐射计效应,用实验证明了光压的存在,并成功地测量出光压的大小。根据压强公式,可以计算出太阳的光压大约在5×10^-6帕斯卡。相对于正常的大气压强1.013*10^5帕,光压小到基本不存在,以人体感觉器官灵敏度而言,没有人能感受到它。
但是如果是在宇宙中,光压就不能忽略不计了。一个最著名的例子就是,彗星运行时,它的尾巴总是背对着太阳,它就是受到光压的影响。当然,太阳光对地球也是有光压的,太阳光对地球的光压约为4.5×10^-6N/m^2 。
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