Калькулятор давления излучения

Электромагнитное излучение переносит не только энергию, но и импульс. Когда свет поглощается или отражается поверхностью, его импульс меняется и на поверхность действует сила. Давление излучения — это сила, делённая на освещённую площадь. В быту оно обычно ничтожно, но важно для мощных лазеров, точных оптических систем, звёздных сред, динамики пыли и проектов аппаратов с солнечными парусами, накапливающих ускорение в течение долгого времени. Калькулятор считает источник изотропным: его мощность равномерно распределяется по сфере. Интенсивность падающего излучения равна мощности, делённой на четыре пи и квадрат расстояния. На идеально поглощающей поверхности давление равно интенсивности, делённой на скорость света. Идеально отражающая поверхность меняет направление падающего импульса на противоположное и испытывает вдвое большее давление. В упрощённой модели промежуточная отражательная способность линейно интерполируется между этими пределами. Умножение давления на введённую освещённую площадь даёт нормальную силу. Важны несколько допущений: поверхность обращена прямо к излучению, вся неотражённая энергия поглощается, пучок равномерен на указанной площади, источник излучает одинаково во всех направлениях. Коллимированный лазерный пучок не расширяется по такому же закону обратных квадратов; для него используйте измеренную интенсивность или мощность, делённую на фактическую площадь пучка. Косое падение уменьшает передачу нормального импульса, а пропускание, диффузное рассеяние, спектральные свойства и неполное перекрытие пучка требуют более подробной оптической модели. Используется точно определённая скорость света: 299,792,458 метров в секунду. Поэтому результаты в паскалях и ньютонах могут выводиться в научной записи. Для солнечных применений берите солнечную облучённость на нужном расстоянии, а не считайте Солнце точечным источником, если только эквивалентная модель светимости не подходит. Для инженерных решений уточните оптические свойства при фактической длине волны и температуре, оцените тепловые нагрузки и учтите неопределённости конструкции и наведения. Это идеализированная физическая оценка, а не замена оптическому, тепловому или системному анализу космического аппарата.