Cantidad de movimiento y presión de radiación

La cantidad de movimiento, con una densidad de cantidad de movimiento (segmento infinitesimal de correspondiente volumen), conlleva a:

El volumen se puede definir como el producto del área por la distancia x=cdt recorrida en el tiempo dt.

De esta manera el dv=Acdt, sustituyendo en la ecuación anterior, tenemos.

Esta última expresión me indica la tasa del flujo de la cantidad de movimiento electromagnético. La presión de radiación (P_rad) es causada por la transmisión de la cantidad de movimiento en otra superficie cuando esta absorbe por completo la onda electromagnética.

Sustituyendo S por S_media=I se obtendrá la tasa media de transferencia de la cantidad de movimiento, la variación:

Indica la fuerza con que se transfiere P (cantidad de movimiento) a la superficie, la cual es igual a la fuerza ejercida sobre la superficie (tercera ley de Newton).

Sea P_rad: presión de radiación, es el valor media de la expresión:

Sobre el área A donde se absorbe totalmente la onda, esta expresión se puede representar:

Pero si la onda se refleja por completo, el término cantidad de movimiento se duplica, así:

Esto indica que el valor de S o I para la luz solar directa antes de cruzar la atmósfera terrestre es 1,4k w/m² . Utilizando este valor podemos concluir que la presión de radicación sobre una superficie absorbente, es.

Sobre una superficie totalmente reflejante se utiliza la expresión:

o

En el interior de las estrellas este valor se incrementa tanto, que ayuda a que no colapse bajo su misma gravedad. En el caso de nuestro sol, la presión de radiación es mayor que en la tierra.