¿Cuál es la física detrás de la presión de radiación?

Bueno, básicamente, depende de si la radiación es absorbida o reflejada o no.

Entonces, en el diagrama anterior, ves fotones que golpean el bloque. En el caso de la reflexión, ejerces más presión hacia abajo sobre el bloque que en el caso de la absorción (aunque en la absorción, aún ejercerás presión hacia abajo sobre el bloque).

La presión no depende de la masa de la radiación: la radiación no tiene masa. De todos modos, “La presión de la luz es igual a la potencia del haz de luz dividido por c , la velocidad de la luz”. El poder del haz de luz depende de la energía de ese haz de luz, por lo que las longitudes de onda de mayor frecuencia ejercen más potencia (y, a su vez, presión) por fotón.

Presión = Fuerza / Área.

En cuanto a cómo se “almacena” la presión en la sustancia, creo que viene a través de la conservación del impulso. La luz tiene impulso (puede transportar impulso aunque no pueda transportar masa) [1]. Y después de la interacción, parte de la luz cambia de dirección (va hacia arriba). Entonces, para que se aplique la conservación del momento, el bloque debe moverse hacia abajo (para compensar la dirección cambiada de los fotones). En el caso de la absorción, el impulso de la luz también cambia. Pero, en cambio, su impulso se convierte en una forma en la que la mitad tiene ALGUNOS componentes hacia abajo, y la otra mitad tiene ALGUNOS componentes hacia arriba (esta forma podría venir en forma de radiación de cuerpo negro o el movimiento de los electrones que luego aumentan la velocidad de las moléculas del átomo). De todos modos, dado que tiene algo de radiación que aún se re-irradia hacia arriba, el bloque tiene que moverse hacia abajo para que la conservación del impulso aún se aplique.

En cuanto a la estructura de la sustancia, ¿eso importa? Algo. Depende del área de la sustancia que se cruza con los fotones. El bloque de arriba experimentaría menos presión de radiación si se inclinara 90 grados, porque menos fotones se cruzarían con el bloque por unidad de tiempo (los fotones viajarían sin interactuar con el bloque)

[1] , que se puede derivar de
como se explica en http: //hyperphysics.phy-astr.gsu…