「輻射圧」について教えてください

質問

太陽から放出される光が、物質に吸収される際、その進行方向に対し、直角に機械的な圧力が生じる、ということなのですが、この圧力とは、いかなるものなのでしょうか・・・？

書籍によると「輻射圧」などと呼ばれていますが、この意味が理解できません。

「電磁場」に発生する「電圧」のことなのでしょうか？

専門的な知識を持ち合わせておりませんので、なるべく分かり易い回答をお願いします。

回答No.3

ojisan7 · ベストアンサー

確かに、変ですね。輻射圧というのは、電磁気では普通、ポインティングベクトルＳの方向ですよね。また、エネルギー運動量テンソルの形をみても、直角に力が働くようには見えません。光子というとらえかたをしても、直角というのは導かれません。

よく、彗星の尾が太陽の輻射圧を受けることが知られていますが、この場合輻射圧の影響を受けるのは、「II型の尾・・・ダストの尾」ですが、尾の伸びいる方向は曲線状です。質問者の方は、たぶん、この尾の曲がる理由を尋ねているのではないかと思いますが、どうでしょうか。
この尾が曲がる理由は、直角に圧力が加わる訳ではありません。あくまでも、輻射圧は太陽と正反対の方向です。では、なぜ尾が曲がるのかその理由は、次のＵＲＬを参考にして下さい。

http://www.astroarts.co.jp/alacarte/kiso/kiso10-j.shtml

これに反して、「I型の尾・・・プラズマの尾」は輻射圧ではなく、太陽風の影響を受けます。尾は太陽と正反対の方向に直線上に長く尾を引きます。

http://www.daikodenshi.jp/cosmo/02.html

補足

早々のご回答ありがとうございました。
出張中で御礼が遅れて大変失礼しました。

教えていただきましたURL、参考になりました。
誠にありがとうございました。

ますます疑問が膨らむばかりです。

これは光圧ではなく、別な圧力のことなのでしょうか？

回答No.6

ojisan7

【当時、こうした先生の説を理解する人は学界にもただの一人もいませんでした】ということですが、現在でも、誰一人として、理解できないと思います。（「地震雲」を誰一人理解できないように）

また、yg4949さんが下記で述べている、「地球の自転運動」に関係する力ですが、これは、普通、「転向力（コリオリの力）」と呼ばれるもので、輻射圧とは関係ありません。

しかし、「地球の自転運動」、「地磁気（ダイナモ理論）」、「太陽風」、「プラズマ」、「電離層」、「オーロラ」、「電磁波」「輻射」、「輻射圧」というように順次に連想していけば、「地球の自転運動」と「輻射圧」が関係しそうですが、これは、「風が吹けば、桶屋が・・・」式の発想になりますね。

お礼

ご丁寧な回答をいただきまして、誠にありがとうございました。

回答No.5

ojisan7

【太陽光が、地上の石や山などに衝突する際、輻射圧が直角に発生し、その周囲の作物の生育がよくなるという理論がある】そうですが、太陽から、地上に届く「輻射圧（光圧）」というものは、非常に微弱なものです。そのように、微弱なものを作物（微生物であっても）が感知できるとは、到底、思えません。

また、下記にも述べたように、「輻射圧」は光の進行方向に作用し、決して、直角に作用しません。yg4949さんが参照している書籍は信用できる人物の著したものでしょうか。

補足

度々のご回答をいただき、誠にありがとうございました。

ご質問の件ですが、その理論は、楢崎皐月という人の「静電三法」に記されていました。

▼楢崎皐月「静電三法」
http://khon.at.infoseek.co.jp/chosha/n080.html

「輻射圧」が、光の進行方向に対し作用し、直角に作用するのは「輻射圧」ではなく、別の物理的な作用による何らかの「圧力」のことを意味しているのでしょうか？

回答No.4

ojisan7

「II型の尾・・・ダストの尾」は太陽風と輻射圧（光圧）を受けています。しかし、プラズマ粒子（イオン粒子）より、格段にダスト粒子の方が大きいため、太陽風の影響はあまり受けません。光圧については尚更、影響は少ないと見るべきです。計算してみればすぐにわかることですが、ダストの粒子（光の波長程度の大きさ）に及ぼす光圧の影響はきわめて小さいように思われます。

「II型の尾」が曲がるのは、彗星の運動に伴って、ダストも個々の粒子が軌道運動をすることが原因です。（ダストの個々の粒子の運動を思い浮かべてください）

I型の尾に比べて、II型の尾が短いのは、ダストの個々の粒子が時間とともに拡散（粒子間距離が広がる）することによります。尾が見えるのは、チンダル現象ですので、彗星の尾（II型）は彗星の頭部からある一定の距離内におさまります。

補足

ojisan7さん、ご丁寧な回答感謝します。
とても参考になりました。

私の質問が曖昧だったので、もう少し具体的に説明させていただきます。

太陽光が、地上の石や山などに衝突する際、輻射圧が直角に発生し、その周囲の作物の生育がよくなるという理論があって、その原理が理解できないのです。

この場合にも、地球の自転運動などが影響しているのでしょうか？

引き続き、アドバイスの程をよろしくお願いします。

回答No.2

fjnobu

うーん・・・平行なら力は０ですよね。
直角なら最大。光のエネルギーも最大に受けるという単純なことでは無いのでしょうか？

補足

光の反射や、物質の表面の違いによって左右される「圧力」のことではなく、ある種の機械的（？）な「圧力」のことを知りたいのですが・・・

回答No.1

fjnobu

太陽から出てくる主に光の圧力です。
ここを見てください。
http://quasar.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/~fukue/SF/95adc3.htm

補足

回答ありがとうございました。
参考URLを確認しました。

「光圧」ということまでは理解しているのですが、なぜその「圧力」の角度が直角方向に向かうのでしょうか？