Pressi?? de radiaci??
De Viquip??dia
La pressi?? de radiaci?? ??s la pressi?? exercida sobre qualsevol superf??cie exposada a la radiaci?? electromagn??tica. Si ??s absorbida, la pressi?? ??s la densitat del flux de l'energia dividida per la velocitat de la llum. Si la radiaci?? ??s totalment reflectida, la pressi?? de radiaci?? es duplica. Serveixi d'exemple, la radiaci?? del sol en la Terra t?? una densitat de flux de 1370 W/m??, per tant la pressi?? de radiaci?? ??s 4.6 ??Pa (absorbida.
Taula de continguts |
[edita] Hist??ria
El fet que la radiaci?? electromagn??tica exerceix una pressi?? sobre qualsevol superf??cie exposada a ella va ser dedu??t te??ricament per James Clerk Maxwell en 1871, i demostrat experimentalment per Piotr Lebedev en 1900 [1] i per Nichols i Hull en 1901. La pressi?? ??s molt feble, per?? pot ser detectada mitjan??ant una fina superf??cie feta de metall reflexant suspesa perpendicularment en la direcci?? de la llum en un radi??metre de Nichols
[edita] Teoria
Pot ser demostrat mitjan??ant la teoria electromagn??tica, la mec??nica qu??ntica o la termodin??mica, sense haver de fer m??s suposicions sobre la naturalesa de la radiaci??, que la que la pressi?? contra una superf??cie exposada en l'espai travessada per una radiaci?? uniformement en totes direccions ??s igual a un ter?? de l'energia total radiada per unitat de volum dintre d'aquest espai.
Per a la radiaci?? d'un cos negre, en equilibri amb la superf??cie exposada, la densitat d'energia ??, d'acord a la llei de Stefan-Boltzmann, igual a ??T>4/3c; en la qual ?? ??s la constant de Stefan-Boltzmann, c ??s la velocitat de la llum, i T ??s la temperatura absoluta de l'espai. Una tercera part d'aquesta energia ??s igual a 6.305&estafis;10???17T>4 J/(m3K4), la qual ??s per tant igual a la pressi?? en pascals.[2]
[edita] En l'espai interplanetari
Per exemple, en el punt d'ebullici?? de l'aigua (T = 373.15 K), la pressi?? solament augmenta a 3 micropascals. Si la radiaci?? ??s direccional (en l'espai interplanetari, la pr??ctica totalitat del flux d'energia prov?? del Sol), la pressi?? de radiaci?? es triplica, fins a ??T>4/c. Una vela solar a la dist??ncia on la temperatura de radiaci?? ??s la del punt d'ebullici?? de l'aigua podria aix?? arribar a uns 22 ??Pa. Aquestes pressions tan febles s??n, no obstant aix??, capaces de produir marcats efectes en petites part??cules com gas ionitzat i electrons, i cal considerar-los en l'emissi?? d'electrons des del Sol, el material provinent d'estels, i altres.
[edita] En l'interior estel??lar
En l'interior de les estrelles les temperatures s??n molt altes. Els models estel??lars prediuen temperatures de 15 MK en el centre del Sol i en el cor d'estrelles supergegants la temperatura pot ser superior a 1 GK. Degut al fet que la pressi?? de radiaci?? augmenta segons la temperatura elevada a la quarta pot??ncia, aquesta (la pressi?? de radiaci??) es torna important a l'arribar a aquestes temperatures. En el sol la pressi?? de radiaci?? cont??nua sent massa petita comparada amb la pressi?? del gas. En les estrelles m??s pesades, la pressi?? de radiaci?? ??s la principal component de la pressi?? total.
[edita] Veles solars
Les veles solars, ??s un m??tode proposat de propulsi?? espacial, usaria la pressi?? de radiaci?? del Sol com for??a motriu. La sonda privada Cosmos 1 hauria usat aquesta forma de propulsi??.
[edita] La pressi?? de radiaci?? en ac??stica
En ac??stica, la pressi?? de radiaci?? ??s la for??a de pressi?? unidireccional exercida en una interfase entre dos mitjans deguda al pas d'una ona de so
