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2002 年 10 月 1 日

光是什麼? (37) 光壓
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 你見過 彗星 的壯觀景像嗎? 你知道彗星的形狀, 或是說巨大的 彗星離子尾 朝向為何會背向太陽嗎? 也許你已瞭解彗星離子尾會背向太陽的原因, 絕對不是受到太陽 重力 的影響, 因為若是受到的影響純粹是太陽的重力,那彗星離子尾該是朝向太陽而非背對太陽的方向。 那麼到底會是什麼樣的力量會如此地大呢? 原因就是在太陽向外發出的 太陽風 和陽光所形成的吹襲力道, 才有如此壯觀的彗星離子尾形狀和明顯指向。 但是,太陽風不是大多沿著 黃道面 或是 太陽赤道面 向外吹襲嗎? 可是彗星接近太陽的方向並不是都在黃道面或是太陽赤道面上, 彗星離子尾朝向怎麼會有如此的景觀呢? 這就證明了太陽光的輻射壓力是何等的可觀。
         光真的有光壓嗎?我天天都可以被陽光照射到,我怎麼沒有感覺到它的存在呢? 是的,單一 光子 動量為 p = h ν / c = h / λ (式中卜朗克常數 h = 6.62 x 10 -27 爾格秒, λ 是光波的波長, c 是真空中光速為恆定值為 299792458 公尺 / 秒) , 所形成的光壓 F = Δp / Δt 顯然不如大氣或是風造成的壓力來得大, 可是在幾近真空的外太空中,大量地如此光壓的效果確實是不可忽視的。 所以,有些科學家在設計未來的太空飛行時, 也想到利用恆星的光壓來進行星際間的旅行 (如上圖的實驗)。

明日主題 : 光是什麼? (38) 針孔成像
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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