Calculadora de pressão de radiação

A radiação eletromagnética transporta momento linear além de energia. Quando a luz é absorvida ou refletida por uma superfície, seu momento muda e a superfície sofre uma força. A pressão de radiação é essa força dividida pela área iluminada. Embora geralmente minúscula no cotidiano, ela é importante em lasers intensos, sistemas ópticos de precisão, ambientes estelares, dinâmica de poeira e propostas de espaçonaves com velas solares que acumulam aceleração por longos períodos. Esta calculadora trata a fonte como isotrópica, de modo que sua potência se distribui uniformemente sobre uma esfera. A intensidade incidente é a potência da fonte dividida por quatro pi vezes a distância ao quadrado. Uma superfície perfeitamente absorvente recebe pressão igual à intensidade dividida pela velocidade da luz. Uma superfície perfeitamente refletora inverte o momento incidente e recebe o dobro da pressão de absorção. Neste modelo simplificado, refletividades intermediárias são interpoladas linearmente entre esses limites ideais. Multiplicar a pressão pela área iluminada informada fornece a força normal. Algumas hipóteses são importantes: a superfície está de frente para a radiação, toda energia não refletida é absorvida, o feixe é uniforme na área indicada e a fonte emite igualmente em todas as direções. Um laser colimado não segue a mesma expansão pelo inverso do quadrado; nesse caso, use a intensidade medida ou a potência dividida pela área real do feixe. A incidência oblíqua reduz a transferência normal de momento, enquanto transmissão, espalhamento difuso, comportamento espectral e sobreposição imperfeita do feixe exigem um modelo óptico mais detalhado. A calculadora usa a velocidade da luz definida exatamente como 299,792,458 metros por segundo. Por isso, resultados em pascals e newtons podem aparecer em notação científica. Em aplicações solares, use a irradiância solar na distância desejada, em vez de tratar o Sol como fonte pontual, salvo quando o modelo de luminosidade equivalente for adequado. Para decisões de engenharia, confirme as propriedades ópticas no comprimento de onda e na temperatura reais, avalie cargas térmicas e inclua incertezas estruturais e de apontamento. O resultado é uma estimativa física idealizada, não um substituto para análises ópticas, térmicas ou de sistemas espaciais.