輻射圧と運動量の変化: 完全吸収体と完全反射体の違いを理解する

光が物体に当たると、その物体に与える影響として「運動量の変化」と「輻射圧」があります。特に、完全吸収体と完全反射体の違いがこの現象にどのように影響するのかについて詳しく見ていきます。

完全吸収体と完全反射体の基本的な違い

完全吸収体と完全反射体では、光が物体に当たった際の反応が異なります。完全吸収体では、光のエネルギーは完全に吸収され、運動量の変化は一方向（z軸正の向き）にのみ発生します。一方、完全反射体では、光が反射されるため、入射時と反射時で異なる方向に運動量が変化します。

輻射圧は光が物体に与える力であり、物体の運動量の変化に密接に関連しています。完全吸収体では、光が完全に吸収され、物体に一方向に運動量が加わります。これにより、輻射圧も一方向になります。反対に、完全反射体では、入射と反射の両方で運動量が変化するため、輻射圧の向きも変わります。

完全吸収体と完全反射体の輻射圧の向きは異なります。吸収体の場合、運動量が一方向に変化し、その結果、輻射圧も一方向に働きます。しかし、反射体の場合、反射光によって運動量が逆方向にも変化するため、輻射圧の向きも反射によって変化します。

したがって、完全吸収体と完全反射体では輻射圧の向きが異なります。吸収体では、運動量変化と輻射圧は一方向であり、反射体では反射による影響で輻射圧が変化します。この違いを理解することで、光の物理的影響をより深く理解できるようになります。