sabato 5 gennaio 2019

PRESSIONE DELLA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA

All'onda elettromagnetica è associata una certa quantità di moto. 
Se una superficie A ASSORBE l'energia U dell'OEM la quantità di moto ricevuta è : q=U/c  
dove c è velocità della luce .Quindi q è il rapporto tra l'energia trasportata dall'onda EM e la velocità della luce.

Se la superficie A RIFLETTE l'energia U dell'onda EM allora la quantità di moto risulta il doppio: q=2U/c (tipo il rimbalzo)

L'energia trasportata dall'onda in un tempo t attraverso una superficie A è data dalla densità media di energia u per il volume occupato dall'onda :

U=u∙Volume=u∙A∙c∙∆t
allora  la quantità di moto ricevuta dalla superficie A nel tempo tempo ∆t è data da ∆q=U/c=u∙A∙∆t e la forza sulla superficie è  F=∆q/∆t=u∙A 
e si può scrivere in funzione dell'intensità: F=I∙A/c 
dove I=intensità dell'OEM che come noto è data da I=u∙c .
Allora la pressione esercitata dalla radiazione è data da :
p=F/A=I/c
la pressione della radiazione è pari al rapporto tra l'intensità e la velocità della luce.
Essendo  u=I/c allora la pressione della radiazione è pari alla densità di energia dell'OEM. La verifica della pressione esercitata dall?OEM e quindi dalla luce giustifica in parte il funzionamento del radiometro: la pressione della luce riesce a far girare il mulinello posto in un bulbo di vetro dove si è creato il vuoto.

funzionamento del radiometro


Il valore della pressione è molto piccolo . Ad esempio se l'intensità del Sole sullasuperficie della Terra è di circa I=1000 W/m² allora la pressione esercitata è p=I/c=3,3∙10⁻⁵ N/m² e la forza su una superficie di 1 m² è F=p∙A=3,3∙10⁻⁵ N
In ogni caso si possono vedere gli effetti della pressione solare sulla coda delle comete.