Kinetische Reaktion durch Emission elektromagnetischer Strahlung

Ein schneller Weg, sich daran zu erinnern, ist Schub ist Kraft. Unter der Annahme, dass die thermische Schwarzkörperstrahlung isotrop ist, beträgt sie im Durchschnitt Null, sodass wir dies ignorieren können.

Dann können wir für ein Raumfahrzeug, das EM-Strahlung in eine Richtung aussendet, sagen, dass der Schub einfach ist:

Wo$dp/dt$ist die Impulsmenge pro Zeiteinheit, die in einer Richtung als Photonen und in der anderen Richtung als Impuls des Raumfahrzeugs erzeugt wird. Der Gesamtimpuls bleibt unverändert, da sie in entgegengesetzte Richtungen weisen.

Der Impuls eines Photons ist$h/\lambda$und die Energie eines Photons ist$hc/\lambda$.

Die Anzahl der Photonen pro Sekunde ist die Energie pro Sekunde oder Leistung$P$(in diesem Fall 1 Watt) dividiert durch die Energie eines Photons:

Der elektromagnetische Schub$T_{EM} = dp/dt$ist einfach der Impuls pro Photon mal der Anzahl der Photonen pro Sekunde$dn/dt$:

Erstaunlich oder!?

Es spielt keine Rolle, was die Wellenlänge ist; es könnte ein Laser oder eine Breitband-Glühlampe oder sogar nur ein heißes RTG sein! Der resultierende Schub ist einfach die Leistung der EM-Strahlung in einer bestimmten Richtung geteilt durch$c$die Lichtgeschwindigkeit. Wenn Ihre Quelle anisotrop ist, sich aber in Richtungen ausbreitet, müssen Sie die Leistung pro Raumwinkeleinheit durch dividieren$c$um den Schub pro Raumwinkeleinheit zu erhalten, dann integrieren, um den Nettoschub zu erhalten .

• Wäre eine Glühlampe für den Photonenantrieb effizienter als ein Laser?
• Hat New Horizons auch die „Pioneer Anomaly“ demonstriert?
• Wird die Geschwindigkeit der Voyager-Sonden durch Newtons oder Einsteins Theorien genau beschrieben?

Also 1 Watt ist 1 kg m^2/s^3 und$c$beträgt 3 × 10 ⁸ m/s, sodass die Kraft 3,33 × 10 ^–9 Newton beträgt.

Wenn Sie eine Intensität haben $I$(zB 1361 W/m^2 von der Sonne) dann ist der Druck$I/c$wenn du es aufnimmst. Wenn Sie es perfekt gerade zurück reflektieren, ist es doppelt .