Propulsione laser
Salve a tutti
Ho trovato un esercizio dove si accelera un'astronave (nel vuoto in assenza di campi gravitazionali) con un fascio laser. L accelerazione proviene dalla pressione di radiazione, ma non capisco come. Il propulsore laser è attaccato dietro la navicella, questo spara un raggio laser nel verso opposto alla velocità della navicella? E così facendo si ha una cosa analoga ad un fucile che spara un proiettile , la cosa che non mi convince èche anche trasportando quantità di moto la luce non ha massa. Oppure il propulsore è è messo in modo da sparare il laser contro la navicella? Però in questo caso si violerebbe la conservazione dell impulso credo.. So che è una cosa molto ideale, però mi fa riflettere, e vorrei altre opinioni
Ho trovato un esercizio dove si accelera un'astronave (nel vuoto in assenza di campi gravitazionali) con un fascio laser. L accelerazione proviene dalla pressione di radiazione, ma non capisco come. Il propulsore laser è attaccato dietro la navicella, questo spara un raggio laser nel verso opposto alla velocità della navicella? E così facendo si ha una cosa analoga ad un fucile che spara un proiettile , la cosa che non mi convince èche anche trasportando quantità di moto la luce non ha massa. Oppure il propulsore è è messo in modo da sparare il laser contro la navicella? Però in questo caso si violerebbe la conservazione dell impulso credo.. So che è una cosa molto ideale, però mi fa riflettere, e vorrei altre opinioni
Risposte
Se mi ricordo bene e non sto dicendo delle fesserie, il meccanismo intuitivo della radiazione di pressione è questo:
quando un'onda EM incontra un materiale (metallico ?), l'onda interagisce con gli elettroni liberi.
Ora, il campo E e il campo M sono perpendicolari. Diciamo che la superfice del materiale è sul piano xy, e l'onda arriva da z. Il campo E oscilla parallelo a x e quello magnetico a y.
Un elettrone che viene investito dall'onda risente del campo E e tende a oscillare sull'asse x. All'oscillazione dell'elettrone si associa un corrente oscillante (causata dall'elettrone stesso), corrente che e' sempre parallela a x e quindi perpendicolare al campo M su y.
Ricordando cosa fa un elettrone che si muove (alias una corrente) in un campo magnetico, si deduce che l'elettrone subisce una forza perpendicolare a x e a y, quindi su z.
Ergo l'elettrone viene spinto nella direzione dell'onda (dopo aver tenuto conto dei segni). Da qui la pressione di radiazione che mi viene da dire, funzioni anche al momento della generazione dell'onda.
Il Mazzoldi spiega tutto bene, meglio di quanto ho fatto io sicuramente.
quando un'onda EM incontra un materiale (metallico ?), l'onda interagisce con gli elettroni liberi.
Ora, il campo E e il campo M sono perpendicolari. Diciamo che la superfice del materiale è sul piano xy, e l'onda arriva da z. Il campo E oscilla parallelo a x e quello magnetico a y.
Un elettrone che viene investito dall'onda risente del campo E e tende a oscillare sull'asse x. All'oscillazione dell'elettrone si associa un corrente oscillante (causata dall'elettrone stesso), corrente che e' sempre parallela a x e quindi perpendicolare al campo M su y.
Ricordando cosa fa un elettrone che si muove (alias una corrente) in un campo magnetico, si deduce che l'elettrone subisce una forza perpendicolare a x e a y, quindi su z.
Ergo l'elettrone viene spinto nella direzione dell'onda (dopo aver tenuto conto dei segni). Da qui la pressione di radiazione che mi viene da dire, funzioni anche al momento della generazione dell'onda.
Il Mazzoldi spiega tutto bene, meglio di quanto ho fatto io sicuramente.
Grazie della risposta..
In realtà la domanda era : come può essere spiegata la propulsione laser tramite la pressione di radiazione?
Comunque mi hai fatto venire un dubbio
Nei conduttori non può esserci ,in condizioni statiche, un campo E tangenziale ad esso. Quindi come si spiega la pressione di radiazione nei metalli? In realtà c'è campo E tangente poiché E oscilla e non si tratta di campo elettrostatico? ( quindi è una situazione "transiente") o cos'altro?
In realtà la domanda era : come può essere spiegata la propulsione laser tramite la pressione di radiazione?
Comunque mi hai fatto venire un dubbio
Nei conduttori non può esserci ,in condizioni statiche, un campo E tangenziale ad esso. Quindi come si spiega la pressione di radiazione nei metalli? In realtà c'è campo E tangente poiché E oscilla e non si tratta di campo elettrostatico? ( quindi è una situazione "transiente") o cos'altro?
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo