中心議題：

• 光壓的基本定義
• 測量光壓的實驗
• 光壓的計算方法

光壓很小
，如果陽光直射到地麵
，並且光被地麵全部吸收
，那麼地麵所感受到的光壓也隻有4.5×10。光對被照射物體單位麵積上所施加的壓力叫光壓。也稱為輻射壓強。當物體完全吸收正入射的光輻射時

，光壓等於光波的能量密度；若物體是完全反射體，則光壓等於光波能量密度的2倍。這個關係可以由經典電磁理論得到

，也可以直接由光的量子理論得到。麥克斯韋依據經典電磁理論首先指出了光壓的存在。1899nian，eguowulixuejialiebiejiefuyongshiyancedeleguangya，zhengshilemaikesiweideyuyan。guangyadecunzaishuominglediancibojuyoudongliang

，yinershidiancichangwuzhixingdeyoulizhengming。aiyinsitanguangzijiasheyoujinyibushuomingleguangyacunzaidehelixing。

一、測量光壓的實驗

列別捷夫所用儀器的主要部分是一用細線懸掛起來的極輕的懸體R
，其上固定有小翼a及b，如圖1示,其中一個塗黑，另一個是光亮的。將懸體R置於如圖2所示的真空容器G內。借助透鏡及平麵鏡係統將由弧光燈B發出的光線射向小翼中的一個。由於作用在小翼上的光壓力，使懸體R轉zhuan動dong。轉zhuan動dong的de大da小xiao，可ke借jie助zhu望wang遠yuan鏡jing及ji固gu定ding在zai軸zhou線xian上shang的de小xiao鏡jing觀guan察cha到dao。移yi動dong雙shuang鏡jing能neng使shi光guang射she在zai塗tu黑hei的de小xiao翼yi上shang。比bi較jiao兩liang種zhong情qing況kuang下xia懸xuan體ti轉zhuan動dong的de大da小xiao，列lie別bie捷jie夫fu測ce得de，塗tu黑hei表biao麵mian所suo受shou的de光guang壓ya力li比bi反fan射she表biao麵mian所suo受shou的de光guang壓ya力li小xiao一yi半ban

，與yu理li論lun完wan全quan符fu合he。

借助薄片P1使光流的一部分射到溫差電池T上可以度量入射光能量的大小，因而可以對理論作出定量的驗證。


二、光壓的量子理論解釋

按照光子說的觀點，光壓是光子把它的動量傳給物體的結果。設頻率為υ的單色光，每秒垂直入射到物體表麵每平方米上的能量為E，則每秒垂直入射到物體表麵每平方米上的光子數為N=E/(hυ)。因為每一個光子具有動量p=hυ/c

，當光子被物體所吸收時
，每個光子傳給物體的動量為p=hυ/c
，如果入射光子全部被物體所吸收
，則物體表麵每平方米在每秒內所獲得的動量應等於N•p=E/c。物體表麵每平方米在每秒內所獲得的動量

，即光作用在這個麵上的光壓為E/c。當光子被物體所反射時

，光子的動量從＋hυ/c變到－hυ/c，則每個光子傳給物體的動量為2p=2hυ/c。如果入射光子全部被物體所反射，則作用在物體表麵上的光壓力為N•2p=2E/c。

光壓的量子理論

解釋按照光子說的觀點

，光壓是光子把它的動量傳給物體的結果。設頻率為υ的單色光

，每秒垂直入射到物體表麵每平方米上的能量為E，則每秒垂直入射到物體表麵每平方米上的光子數為N=E/(hυ)。因為每一個光子具有動量p=hυ/c，當光子被物體所吸收時，每個光子傳給物體的動量為p=hυ/c，如果入射光子全部被物體所吸收
，則物體表麵每平方米在每秒內所獲得的動量應等於N•p=E/c。物體表麵每平方米在每秒內所獲得的動量，即光作用在這個麵上的光壓為E/c。當光子被物體所反射時，光子的動量從＋hυ/c變到－hυ/c，則每個光子傳給物體的動量為2p=2hυ/c。如果入射光子全部被物體所反射，則作用在物體表麵上的光壓力為N•2p=2E/c。

光壓

guangduibeizhaoshewutidanweimianjishangsuoshijiadeyalijiaoguangya。ruyangguangzhaozaishentishang，bujinhuiganjiaofanuan
，yiyouyali，zhishiyinweiganjiaoqiguandexianzhierganjiaobudao。guangyadefaxianyuanyueguohemeiguo。19世紀
，英國物理學家麥克斯韋創立了電磁理論，指出光的本質是電磁波。麥克斯韋還預言：光射到物質表麵時，將對這一表麵施加壓力。

1899nian，eguowulixuejialiebiejiefuyongshiyancedeleguangya
，zhengshilemaikesiweideyuyan。guangyadecunzaishuominglediancibojuyoudongliang，yinershidiancichangwuzhixingdeyoulizhengming。aiyinsitanguangzijiasheyoujinyibushuomingleguangyacunzaidehelixing。

光壓很小，如果陽光直射到地麵
，並且光被地麵全部吸收，那麼地麵所感受到的光壓也隻有4.5×10-6帕。

為了證實光壓的存在，不少物理學工作者都撲到這項科學研究上來。1901年，俄國物理學家彼得•尼古拉耶維奇•列lie別bie捷jie夫fu設she計ji了le一yi個ge實shi驗yan
，首shou次ci發fa現xian光guang壓ya
，並bing且qie測ce量liang了le數shu據ju。與yu此ci同tong時shi
，美mei國guo物wu理li學xue家jia尼ni科ke爾er斯si和he哈ha爾er也ye分fen別bie用yong精jing密mi實shi驗yan測ce定ding了le光guang的de壓ya力li。

彗hui星xing的de尾wei巴ba背bei著zhe太tai陽yang就jiu是shi太tai陽yang的de光guang壓ya造zao成cheng的de。由you於yu光guang具ju有you粒li子zi性xing，所suo以yi在zai達da到dao物wu體ti上shang時shi

，根gen據ju動dong量liang定ding理li，會hui對dui此ci物wu體ti產chan生sheng一yi定ding的de壓ya力li。大da量liang光guang子zi長chang時shi間jian作zuo用yong就jiu會hui形xing成cheng一yi個ge穩wen定ding的de壓ya力li。

光壓-公式

光照到物體表麵時施予表麵的壓力。J.開普勒在解釋彗尾的形成時就已提出了光壓概念。J.C.麥克斯韋根據電磁理論解釋了光壓現象，並算出了光壓的值。當平行光垂直照射物體時，單位麵積所受光壓為P＝I（1＋R）／c，式中I為單位時間垂直入射到單位麵積的光能量，R為表麵的能量反射率，c為真空中的光速。光子概念提出後，也可用光的粒子性來解釋光壓現象。光子具有動量hv／c，入(ru)射(she)到(dao)表(biao)麵(mian)後(hou)或(huo)被(bei)吸(xi)收(shou)或(huo)被(bei)反(fan)射(she)
，入(ru)射(she)前(qian)光(guang)子(zi)的(de)總(zong)動(dong)量(liang)與(yu)入(ru)射(she)後(hou)的(de)總(zong)動(dong)量(liang)之(zhi)差(cha)等(deng)於(yu)表(biao)麵(mian)所(suo)受(shou)衝(chong)量(liang)，這(zhe)樣(yang)算(suan)出(chu)的(de)光(guang)壓(ya)公(gong)式(shi)與(yu)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)的(de)公(gong)式(shi)一(yi)致(zhi)。對(dui)光(guang)壓(ya)的(de)首(shou)次(ci)實(shi)驗(yan)測(ce)量(liang)是(shi)由(you)俄(e)國(guo)物(wu)理(li)學(xue)家(jia)P.N.列別捷夫於1899年完成的。

當(dang)彗(hui)星(xing)靠(kao)近(jin)太(tai)陽(yang)時(shi)
，彗(hui)星(xing)中(zhong)的(de)塵(chen)埃(ai)和(he)氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)由(you)於(yu)受(shou)到(dao)太(tai)陽(yang)輻(fu)射(she)的(de)光(guang)壓(ya)作(zuo)用(yong)而(er)產(chan)生(sheng)了(le)彗(hui)尾(wei)，彗(hui)尾(wei)永(yong)遠(yuan)指(zhi)向(xiang)太(tai)陽(yang)的(de)反(fan)方(fang)向(xiang)。維(wei)持(chi)恒(heng)星(xing)穩(wen)定(ding)的(de)因(yin)素(su)除(chu)萬(wan)有(you)引(yin)力(li)和(he)內(nei)部(bu)壓(ya)力(li)外(wai)，內(nei)部(bu)輻(fu)射(she)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)光(guang)壓(ya)也(ye)是(shi)不(bu)可(ke)忽(hu)略(lve)的(de)因(yin)素(su)。

典型的太陽光對地球所形成的光壓為4.5*10^(-6)N/m^2一、測量光壓的實驗列別捷夫所用儀器的主要部分是一用細線懸掛起來的極輕的懸體R，其上固定有小翼a及b，其中一個塗黑，另一個是光亮的。將懸體R置於真空容器G內。借助透鏡及平麵鏡係統將由弧光燈B發出的光線射向小翼中的一個。由於作用在小翼上的光壓力
，使懸體R轉zhuan動dong。轉zhuan動dong的de大da小xiao，可ke借jie助zhu望wang遠yuan鏡jing及ji固gu定ding在zai軸zhou線xian上shang的de小xiao鏡jing觀guan察cha到dao。移yi動dong雙shuang鏡jing能neng使shi光guang射she在zai塗tu黑hei的de小xiao翼yi上shang。比bi較jiao兩liang種zhong情qing況kuang下xia懸xuan體ti轉zhuan動dong的de大da小xiao，列lie別bie捷jie夫fu測ce得de，塗tu黑hei表biao麵mian所suo受shou的de光guang壓ya力li比bi反fan射she表biao麵mian所suo受shou的de光guang壓ya力li小xiao一yi半ban
，與yu理li論lun完wan全quan符fu合he。

借助薄片P1使光流的一部分射到溫差電池T上可以度量入射光能量的大小，因而可以對理論作出定量的驗證。