辐射压

射压是由于物体和电磁场之间的动量交换而施加在任何表面上的机械压力。 这包括被任何尺度的物质（从宏观物体到尘埃颗粒再到气体分子）吸收、反射或以其他方式发射（例如黑体辐射）的任何波长的光或电磁辐射的动量。 相关的力称为辐射压力，有时简称为光力。

辐射压力产生的力通常太小，在日常情况下不会被注意到； 但是，它们在某些物理过程和技术中很重要。 这尤其包括外层空间中的物体，在外层空间中，它通常是除重力之外作用于物体的主要力，并且微小力的净效应可能会在很长一段时间内产生巨大的累积效应。 例如，如果忽略太阳辐射压力对维京计划航天器的影响，航天器将偏离火星轨道约 15,000 公里（9,300 英里）。 来自星光的辐射压在许多天体物理过程中也至关重要。 辐射压力的重要性在极高温度下会迅速增加，有时会使通常的气体压力相形见绌，例如，在恒星内部和热核武器中。 此外，有人建议将在太空中运行的大型激光器作为以光束动力推进方式推进帆船的一种手段。

射压部队是激光技术的基石，也是严重依赖激光和其他光学技术的科学分支。 这包括但不限于生物显微镜（光用于照射和观察微生物、细胞和分子）、量子光学和光机械学（光用于探测和控制原子、量子比特和宏观量子物体等物体） ). 辐射压强在这些领域的直接应用，例如激光冷却（1997年诺贝尔物理学奖的课题）、宏观物体和原子的量子控制（2012年诺贝尔物理学奖）、干涉测量（2017年诺贝尔物理学奖） 物理学）和光镊（2018 年诺贝尔物理学奖）。

辐射压同样可以通过考虑经典电磁场的动量或光子、光粒子的动量来解释。 电磁波或光子与物质的相互作用可能涉及动量交换。 由于动量守恒定律，波或光子的总动量的任何变化都必须涉及与其相互作用的物质的动量的相等且相反的变化（牛顿第三运动定律），如图所示 在附图中，光被表面完美反射的情况。 这种动量转移是对我们所说的辐射压力的一般解释。

约翰内斯·开普勒于 1619 年提出辐射压力的概念，以解释彗星的尾巴总是背离太阳的观测结果。

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell) 于 1862 年发表了关于光作为电磁辐射具有动量特性并因此对任何暴露于光的表面施加压力的断言，并于 1900 年由俄罗斯物理学家彼得·列别捷夫 (Pyotr Lebedev) 和欧内斯特·福克斯 (Ernest Fox) 通过实验证明 Nichols 和 Gordon Ferrie Hull，1901 年。压力非常小，但可以通过让辐射落在 Nichols 辐射计（这不应与 Crookes 辐射计，其特征运动 不是由辐射压力引起的，而是由撞击气体分子引起的）。

考虑到归因于电磁辐射的动量，辐射压可以被视为动量守恒的结果。 可以根据电磁理论或光子流的组合动量同样很好地计算出该动量，得到如下所示的相同结果。

根据麦克斯韦的电磁学理论，电磁波携带动量，动量会转移到它撞击的不透明表面。

平面波的能量通量（辐照度）使用坡印亭向量 S = E × H {displaystyle mathbf {S} =mathbf {E} times mathbf {H} } 计算，其 我们用 S 表示的大小。 S 除以光速就是电磁场每单位面积（压力）的线性动量密度。 所以，在量纲上，坡印亭矢量为S=功率/面积=做功率/面积=ΔF/ΔtΔx/面积，即光速c=Δx/Δt，乘以压力，ΔF/面积。