Strålingstrykk er trykket som utøves på en kropp når den utsettes for elektromagnetisk stråling . Dette skyldes det faktum at elektromagnetiske bølger , i tillegg til å bære energi , også bærer momentum . Når dette absorberes, er det resulterende trykket forholdet mellom tettheten til den elektromagnetiske fluksen og lysets hastighet . Hvis strålingen reflekteres totalt, dobles strålingstrykket. For eksempel har solens elektromagnetiske stråling en flukstetthet på 1370 W/m² (den såkalte solkonstanten ), så strålingstrykket (absorbert) er 4,6 μPa (reflektert) i stedet for 9,3 μPa .
Strålingstrykket til en stjerne bestemmes av overoppheting av stjernestoff av energi, produsert under termonukleære reaksjoner inne i kjernen , som ikke spres utenfor i form av elektromagnetisk stråling (lys) og varme. Dette trykket er i motsetning til gravitasjonskraften av tiltrekning som har en tendens til å få det til å kollapse .
Det faktum at elektromagnetisk stråling utøver trykk på hver overflate som eksponeres for den, ble teoretisk utledet av James Clerk Maxwell i 1871 og eksperimentelt verifisert av Lebedev i 1900 og av Nichols og Hull i 1901 . Trykket er veldig lavt, men det kan detekteres med et Nichols radiometer .
I vakuum bærer en elektromagnetisk bølge et momentum lik:
hvor er kraften absorbert av volumenheten til materialet som bølgen påvirker [1] , mens er lyshastigheten i vakuum, dens enhetsversor og momentum . Forholdet gir et dimensjonalt trykk , dvs. en kraft referert til enheten for overflateareal. Hvis bølgen overfører all sin energi til materialet, er det ikke lenger hensiktsmessig å referere til kraften per volumenhet, men til energien som inntreffer i tidsenheten, og har dermed i stedet for , bevegelsesmengde overført til volumenheten i 'tidsenheten ,, momentum overført i tidsenheten fra den normalt innfallende bølgen til overflaten [1] :
Det kan da relateres til det elektriske eller magnetiske feltet, og husk at det er den gjennomsnittlige intensiteten til bølgen som kan uttrykkes som den absolutte gjennomsnittsverdien til Poynting-vektoren :
Hvis vi tar for oss en elektromagnetisk bølge som normalt påvirker en bestemt overflate, absorberer denne energien som bæres av bølgen, absorberer den også et momentum . Hvis bølgen reflekteres, vil det overførte momentumet være dobbelt, da bølgen nå går i motsatt retning.
Et aktivt forskningsområde for interaksjon mellom laser og materie er akselerasjonen av strålingstrykket til ioner eller protoner fra tynnsjiktsmål. [2] Stråler med høy ioneenergi kan genereres for medisinske applikasjoner (f.eks. i ionestråleterapi) ved strålingstrykket fra korte laserpulser på ultratynne lag.