现从电磁波理论出发研究辐射光压。考虑携带动量的平面电磁波入射于物体表面,波在物体表面处发生反射与折射现象,引起电磁波的动量发生变化,从而电磁波将场动量传递给物体产生压力,具体分析如下。

如图1所示,设物体表面的外法向为 ,具有确定动量的平面电磁波 以入射角 从真空入射于Z=0的物体表面。在真空中,平面电磁波的动量密度矢量 为

其中, 为平面电磁波的单位波矢, 为玻印亭矢量, 为能量密度。(1)式表明,在平面波场中,动量密度 与空间坐标无关,大小与

方向均呈现均匀分布的特征。考虑电磁波在 时间内有 体积内的动量投射到物体表面 上,折合成正圆柱体积 计算,该柱内入射电磁波的动量为

类似于(2)式,可以给出对应的反射波动量表示式为

故经物体表面反射引起电磁波动量的改变量(末-初)为

依据力学知识,可得对应的作用力为 。因为压强是指作用在物体表面单位面积上(向物体内方向)的垂直压力,故该力在物体表面的内法向 的分量,或投影为

故得作用于物体表面的压强——辐射光压大小为

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