放射圧計算機 (Radiation Pressure)

放射圧（光圧）とは？

光（電磁波）は質量を持ちませんが、運動量を持っているため、物体に当たると圧力を及ぼします。これを放射圧または光圧と呼びます。

計算公式

光が垂直に入射する場合の圧力 P は、光の強度（ポインティングベクトルの大きさ） I と光速 c を用いて以下のように表されます。

ここで、c ≈ 3.00 × 10⁸ m/s です。

斜めに入射する場合（入射角 θ）、面に垂直な圧力成分は cos²θ に比例します。

ソーラーセイル（太陽帆）への応用

この微小な圧力は、宇宙空間では無視できない力となります。イカロス（IKAROS）のようなソーラーセイル探査機は、燃料を使わず、巨大な帆で太陽光の圧力を受けて加速・航行します。

地球付近の太陽光圧

地球軌道付近の太陽定数（約1361 W/m²）を用いた場合、完全反射面が受ける圧力は約 9 μPa（マイクロパスカル）です。これは非常に小さな値ですが、数ヶ月、数年と受け続けることで大きな速度を得ることができます。