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Strahlungsdruck

Atom- und Molekülphysik, der Druck, den eine Welle auf ein Medium ausübt. Dieser Druck beruht auf der Tatsache, dass eine Welle ausser Energie auch Impuls transportiert. Für eine Schallwelle ist die Impulsdichte gleich der Energiedichte der Welle geteilt durch die Schallgeschwindigkeit. Für elektromagnetische Wellen wird der Strahlungsdruck durch den Impulsübertrag bei der Absorption der Strahlung durch ein Medium verursacht. Dieser Mechanismus ist sehr anschaulich im Teilchenbild der Photonen zu verstehen. Dem Photon wird dabei der Impuls Strahlungsdruck zugeordnet, wobei k der Wellenvektor des Photons vom Betrag Strahlungsdruck ist (l: Lichtwellenlänge). Dieser Impuls wird von dem absorbierenden Medium aufgenommen, die damit verbundene Kraftwirkung verursacht den Strahlungdruck. In der modernen Atomphysik wird der Strahlungsdruck ausgenutzt, um Atome abzubremsen. Dabei wird erreicht, dass der Impulsübertrag bevorzugt entgegen der Bewegungsrichtung der Teilchen erfolgt (Laserkühlung, optische Melasse).

 

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