Fénynyomás
A fénynyomás a fény által a fénynek kitett felületre kifejtett mechanikai nyomás. A fény részecskesajátságainak egyike ugyanis, hogy mechanikai nyomást fejt ki arra a felületre, amelyen elnyelődik vagy visszaverődik.

Felfedezése 
1874-ben James Clerk Maxwell fedezte fel, hogy  a sugárnyomás az elektromágneses elméletből vezethető le.

1876-ban Adolfo Bartoli vezette le a sugárnyomást a termodinamikából.

A Maxwell–Bartoli-tétel 
Ennek nyomán a fénynyomás leírására az úgynevezett Maxwell–Bartoli-tételt használják, ami a  beesési szögben érő fénynyaláb  nyomását adja meg:

Ahol  a felület fényvisszaverő képessége,  az áteresztőképesség,   a fénynyaláb térfogati energiasűrűsége.
Az  különbség pontosan megadja egy beeső foton elnyelődésének a valószínűségét.
Ha megvizsgáljuk közelebbről a fent említett egyenletet, akkor megállapítható, hogy minél jobban visszaveri a fényt egy felület (minél közelebb van az  az 1-hez), annál nagyobb lesz a rá ható fénynyomás.

A Crookes-féle radiométer 
A fénynyomással kapcsolatos egyik legismertebb demonstrációs eszköz a Crookes-féle radiométer vagy más néven fénymalom. Ez egy vákuumba helyezett tű hegyére illesztett négykarú lapátos kerék, amelynek lapátjai egyik oldalon kormozottak. A kerék fény hatására forgásba jön. A jelenség magyarázata  összetett: a lapátok két oldalán kialakuló hőmérséklet-különbség hatása nem elhanyagolható, de a fénynyomásnak is van szerepe a mozgás létrejöttében. Fénymalmot először Sir William Crookes (1832–1919) brit fizikus és kémikus készített, miután arra figyelt fel, hogy a vákuumban végzett nagy pontosságú tömegmérést a közvetlen napfény megzavarja.

Felhasználása az űrkutatásban 
Felmerült, hogy a Földön vitorlázásra használt szélenergiához hasonlóan,  űrhajók mozgatására is fel lehetne használni a Nap fénye hatására kialakuló fénynyomást. Ez lenne a napvitorlázás. Az ötletet már Jules Verne is felvetette Utazás a Holdba című regényében 1865-ben. Tudományosan is vizsgálták a napvitorlázást, az eredmény összefoglalva az, hogy a Naprendszeren belül alkalmas űrhajó mozgatására a fénynyomás, de az űrhajó feljuttatásához továbbra is a megfelelő tólóerőt képviselő rakéta szükséges.

Az első, sikeresen működő napvitorlás a japán IKAROS, 2010-ben jutott el az űrbe.

A napvitorlás megmozgatta a tudományos-fantasztikus filmek alkotóinak a fantáziáját is (pl. Csillagok háborúja).

Források 

Lente Gábor:Távolban egy napvitorla, Természet Világa, 146. évf. 9. sz.
Dr. Bergou János - Dr. Erostyák János - Dr. Kozma László - Dr. Pintér Ferenc:Általános fizika III. - Fénytan - Relativitáselmélet – Atomhéjfizika, Dialóg Campus Kiadó, 2003.
 Crookes, William (1 January 1874). "On Attraction and Repulsion Resulting from Radiation" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 164: 501–527

Kapcsolódó cikkek

Jegyzetek 

Elektromágneses sugárzás
A fénynyomás a fény által a fénynek kitett felületre kifejtett mechanikai nyomás . A fény részecskesajátságainak egyike ugyanis , hogy mechanikai nyomást fejt ki arra a felületre , amelyen elnyelődik vagy visszaverődik . Felfedezése 1874-ben James Clerk Maxwell fedezte fel , hogy a sugárnyomás az elektromágneses elméletből vezethető le . 1876-ban Adolfo Bartoli vezette le a sugárnyomást a termodinamikából . A Maxwell–Bartoli-tétel Ennek nyomán a fénynyomás leírására az úgynevezett Maxwell–Bartoli-tételt használják , ami a beesési szögben érő fénynyaláb nyomását adja meg : Ahol a felület fényvisszaverő képessége , az áteresztőképesség , a fénynyaláb térfogati energiasűrűsége . Az különbség pontosan megadja egy beeső foton elnyelődésének a valószínűségét . Ha megvizsgáljuk közelebbről a fent említett egyenletet , akkor megállapítható , hogy minél jobban visszaveri a fényt egy felület ( minél közelebb van az azhez ) , annál nagyobb lesz a rá ható fénynyomás . A Crookes-féle radiométer A fénynyomással kapcsolatos egyik legismertebb demonstrációs eszköz a Crookes-féle radiométer vagy más néven fénymalom . Ez egy vákuumba helyezett tű hegyére illesztett négykarú lapátos kerék , amelynek lapátjai egyik oldalon kormozottak . A kerék fény hatására forgásba jön . A jelenség magyarázata összetett : a lapátok két oldalán kialakuló hőmérséklet-különbség hatása nem elhanyagolható , de a fénynyomásnak is van szerepe a mozgás létrejöttében . Fénymalmot először Sir William Crookes1919 ) brit fizikus és kémikus készített , miután arra figyelt fel , hogy a vákuumban végzett nagy pontosságú tömegmérést a közvetlen napfény megzavarja . Felhasználása az űrkutatásban Felmerült , hogy a Földön vitorlázásra használt szélenergiához hasonlóan , űrhajók mozgatására is fel lehetne használni a Nap fénye hatására kialakuló fénynyomást . Ez lenne a napvitorlázás . Az ötletet már Jules Verne is felvetette Utazás a Holdba című regényébenben . Tudományosan is vizsgálták a napvitorlázást , az eredmény összefoglalva az , hogy a Naprendszeren belül alkalmas űrhajó mozgatására a fénynyomás , de az űrhajó feljuttatásához továbbra is a megfelelő tólóerőt képviselő rakéta szükséges . Az első , sikeresen működő napvitorlás a japán IKAROS,ben jutott el az űrbe . A napvitorlás megmozgatta a tudományos-fantasztikus filmek alkotóinak a fantáziáját is ( pl . Csillagok háborúja ) . Források Lente Gábor: Távolban egy napvitorla , Természet Világa , évf. sz . Dr . Bergou János - Dr . Erostyák János - Dr . Kozma László - Dr . Pintér Ferenc : Általános fizika III. - Fénytan - Relativitáselmélet – Atomhéjfizika , Dialóg Campus Kiadó , Crookes , WilliamJanuary " On Attraction and Repulsion Resulting from Radiation " ( PDF ) . Philosophical Transactions of the Royal Society of London.527 Kapcsolódó cikkek Jegyzetek Elektromágneses sugárzás