نسخة الفيديو النصية
وجه ضوء شدته ثابتة نحو سطح عاكس بنسبة 100 بالمائة. يسقط الضوء على السطح بزاوية، كما هو موضح في الشكل. إذا كانت 𝜃 أصغر من 90 درجة، فهل ضغط الإشعاع الذي يؤثر به الضوء على السطح أكبر من، أم أصغر من، أم يساوي ضغط الإشعاع عندما 𝜃 تساوي 90 درجة؟
في الشكل، نرى أشعة ضوء متوازية ساقطة على سطح ما. السطح موجه بزاوية 𝜃 على أشعة الضوء هذه، ونلاحظ أن 𝜃 أصغر من 90 درجة بالفعل. نريد مقارنة ضغط الإشعاع على السطح بزاوية 𝜃 بضغط الإشعاع على السطح نفسه إذا كانت الزاوية 𝜃 تساوي 90 درجة. يمكننا أن نفهم مصطلح ضغط الإشعاع بسهولة أكبر بالتفكير في الضوء ليس بوصفه موجة، بل بوصفه جسيمًا. إذا كان الضوء جسيمًا — ويمكننا أن نسمي هذه الجسيمات فوتونات — فإن أشعة الضوء المتوازية الساقطة على سطح من الممكن التفكير فيها كما لو أننا نلقي — على سبيل المثال — كرات بنج بونج أو كرات تنس كثيرة جدًّا على هذا السطح.
كل تصادم يحدث عندما يصل فوتون لسطح ثم يرتد عنه، كما يفعل في حالة سطح عاكس بنسبة 100 بالمائة، يسهم في ضغط الإشعاع الكلي لهذا الضوء على السطح. فكلما زادت الجسيمات التي ترتد عن سطح خلال فترة زمنية معينة، زاد ضغط الإشعاع. لاحظ أنه عندما تكون أشعة الضوء والسطح بينهما زاوية 90 درجة، كما هو موضح في الرسم، فإن هذا يشكل أكبر مساحة سطح يصطدم بها الضوء؛ مما يسهم في زيادة ضغط الإشعاع. وعلى العكس تمامًا، إذا أدرنا السطح بمقدار 90 درجة، سيكون السطح والأشعة متوازيين، ولن يسقط أي ضوء على السطح. ولعدم وجود جسيمات ترتد عن السطح، فإن ضغط الإشعاع عليه سيساوي صفرًا.
إذن، نلاحظ أنه عندما يكون السطح موجهًا بزاوية 90 درجة مع أشعة الضوء الساقطة، فإن ضغط الإشعاع الواقع عليه يزيد إلى أقصى حد. ومن ناحية أخرى، عندما يكون السطح موازيًا للأشعة الساقطة، يقل ضغط الإشعاع إلى أدنى حد؛ فيساوي صفرًا. هذا يعني أنه إذا فكرنا في سطح موجه بزاوية أقل من 90 درجة على أشعة الضوء الساقطة، فإن ضغط الإشعاع الذي يؤثر به الضوء على هذا السطح سيكون أصغر من ضغط الإشعاع عندما تكون 𝜃 تساوي 90 درجة. لاحظنا هذا من تناول الحدين الأقصى والأدنى لدينا، عندما تكون 𝜃 تساوي 90 درجة، وعندما تكون 𝜃 تساوي صفر درجة.
