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🧮 Radiation Pressure 計算機

專業免費的 Radiation Pressure 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.00000454 帕斯卡(Pa = N/m²)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是輻射壓?

輻射壓是指電磁輻射(光)施加在物體表面上的機械壓力。由於光子帶有動量,因此只要光線打到任何物體,就會對它產生推力。雖然這個效應在日常生活中微乎其微,但對於太陽帆、太空中的塵埃顆粒、彗星的彗尾,以及高功率雷射來說卻相當顯著。本計算器具有通用性——它只依賴物理常數,適用於任何情境。

計算器使用方式

輸入光強度 I,單位為瓦特每平方公尺(W/m²)——舉例來說,地球附近的太陽常數約為 1361 W/m²。接著選擇該表面屬於「完全吸收」還是「完全反射」。計算器會回傳以帕斯卡(N/m²)為單位的輻射壓,以及這個壓力作用在一平方公里範圍上所產生的總作用力。

公式說明

對於完全吸收的表面,入射光子的動量會全部被轉移:

P = ((Intensity I) ÷ (c))

其中 c = 299,792,458 \ m/s 為光速。對於完全反射的表面,光子方向會反轉,因此傳遞的動量是兩倍:

P = ((2 Intensity I) ÷ (c))

真實表面則會依其反射率落在這兩種極端情況之間。

實際範例

假設一道強度 I = 1361 \ W/m^2 的陽光照射在一面完全反射的太陽帆上,則

P = ((2 × 1361) ÷ (299,792,458)) ≈ 9.08 × 10^{-6} \ Pa

作用在一平方公里(10^6 \ m^2)的範圍上,可產生約 9.08 N 的作用力——數值雖小,但由於它持續不斷地作用,便能逐漸加速輕量化的太陽帆。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼反射時的壓力是兩倍?
被反射的光子,其動量變化量是入射動量的兩倍(先停下再往回彈),因此相較於被吸收的情況,它傳遞的衝量是兩倍。
光強度該用什麼單位?
光強度必須以 W/m² 為單位,計算出的壓力則以帕斯卡(N/m²)表示。
這和太陽風的壓力一樣嗎?
不一樣。太陽風是一股帶電粒子流;而這裡所談的輻射壓僅來自光(光子)本身。