แรงดันรังสี (หรือที่เรียกว่าแรงดันแสง ) คือ แรงดันเชิงกลที่กระทำต่อพื้นผิวเนื่องจากการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมระหว่างวัตถุและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งรวมถึงโมเมนตัมของแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มี ความยาวคลื่นใดๆที่ถูกดูดซับสะท้อนหรือปล่อยออกมาในรูปแบบอื่นๆ (เช่นรังสีของวัตถุดำ ) โดยสสารในทุกระดับ (ตั้งแต่วัตถุขนาดใหญ่ไปจนถึงอนุภาคฝุ่นและโมเลกุลของก๊าซ) ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}แรงที่เกี่ยวข้องนี้เรียกว่าแรงดันรังสีหรือบางครั้งเรียกว่าเพียงแรงของแสง

โดยทั่วไปแล้ว แรงที่เกิดจากแรงดันรังสีมีขนาดเล็กเกินกว่าจะสังเกตเห็นได้ในสถานการณ์ทั่วไป อย่างไรก็ตาม แรงเหล่านี้มีความสำคัญในกระบวนการทางฟิสิกส์และเทคโนโลยีบางอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุในอวกาศซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นแรงหลักที่กระทำต่อวัตถุ นอกเหนือจากแรงโน้มถ่วง และผลสุทธิของแรงเล็กน้อยอาจมีผลสะสมขนาดใหญ่ในช่วงระยะเวลานาน ตัวอย่างเช่น หากไม่คำนึงถึงผลกระทบของแรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์ต่อยานอวกาศของโครงการไวกิ้ง ยานอวกาศจะพลาดวงโคจรของดาวอังคารไปประมาณ 15,000 กิโลเมตร (9,300 ไมล์) ^{[ 4 ]} แรงดันรังสีจากแสงดาวมีความสำคัญในกระบวนการ ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์หลายอย่างเช่นกัน ความสำคัญของแรงดันรังสีจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงมาก และบางครั้งอาจมีขนาดใหญ่กว่าแรงดันก๊าซ ปกติ เช่น ในใจกลางดาวฤกษ์และอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์นอกจากนี้ ยังมีการเสนอให้ใช้เลเซอร์ขนาดใหญ่ที่ทำงานในอวกาศเป็นวิธีการขับเคลื่อนยานอวกาศแบบใช้ลำแสงในการขับเคลื่อนด้วยพลังงานลำแสง

แรงดันรังสีเป็นรากฐานของเทคโนโลยีเลเซอร์และสาขาวิทยาศาสตร์ที่พึ่งพาเลเซอร์และเทคโนโลยีทางแสง อื่นๆ อย่างมาก ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพ (ที่ใช้แสงในการฉายรังสีและสังเกตจุลินทรีย์ เซลล์ และโมเลกุล) ทัศนศาสตร์ควอนตั ม และกลศาสตร์เชิงแสง (ที่ใช้แสงในการตรวจสอบและควบคุมวัตถุ เช่น อะตอม คิวบิต และวัตถุควอนตัมขนาดใหญ่) การประยุกต์ใช้แรงดันรังสีโดยตรงในสาขาเหล่านี้ ได้แก่การทำความเย็นด้วยเลเซอร์ (หัวข้อของรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี 1997 ) ^{[ 5 ]}การควบคุมควอนตัมของวัตถุขนาดใหญ่และอะตอม (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2012) ^{[ 6 ]}อินเตอร์เฟอโร เมตรี (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2017) ^{[ 7 ]}และแหนบแสง (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2018) ^{[ 8 ]}

แรงดันรังสีสามารถอธิบายได้ดีพอๆ กันโดยการพิจารณาโมเมนตัมของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิก หรือในแง่ของโมเมนตัมของโฟตอน ซึ่ง เป็นอนุภาค ของแสง ปฏิสัมพันธ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโฟตอนกับสสารอาจเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมเนื่องจากกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในโมเมนตัมรวมของคลื่นหรือโฟตอนจะต้องเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เท่ากันและตรงกันข้ามในโมเมนตัมของสสารที่มันมีปฏิสัมพันธ์ด้วย ( กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตัน ) ดังแสดงในรูปประกอบสำหรับกรณีที่แสงสะท้อนอย่างสมบูรณ์โดยพื้นผิว การถ่ายโอนโมเมนตัมนี้เป็นคำอธิบายทั่วไปสำหรับสิ่งที่เราเรียกว่าแรงดันรังสี

โยฮันเนส เคปเลอร์เสนอแนวคิดเรื่องแรงดันรังสีในปี ค.ศ. 1619 เพื่ออธิบายการสังเกตว่าหางของดาวหางมักจะชี้ออกไปจากดวงอาทิตย์เสมอ^{[ 9 ]}

ข้ออ้างที่ว่าแสงซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีคุณสมบัติของโมเมนตัมและจึงสร้างแรงดันต่อพื้นผิวใดๆ ที่สัมผัสกับแสงนั้น ได้รับการตีพิมพ์โดยJames Clerk Maxwellในปี 1862 และได้รับการพิสูจน์ทางการทดลองโดยนักฟิสิกส์ชาวรัสเซียPyotr Lebedevในปี 1900 ^{[ 10 ]}และโดยErnest Fox NicholsและGordon Ferrie Hullในปี 1901 ^{[ 11 ]}แรงดันนั้นมีขนาดเล็กมาก แต่สามารถตรวจจับได้โดยการปล่อยให้รังสีตกกระทบกับแผ่นโลหะสะท้อนแสงที่สมดุลอย่างละเอียดอ่อนในเครื่องวัดรังสี Nichols (ไม่ควรสับสนกับเครื่องวัดรังสี Crookesซึ่งการเคลื่อนที่ลักษณะเฉพาะไม่ได้เกิดจากแรงดันรังสี แต่เกิดจากการไหลของอากาศที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ)

แรงดันรังสีสามารถมองได้ว่าเป็นผลมาจากการอนุรักษ์โมเมนตัมโดยพิจารณาจากโมเมนตัมที่กำหนดให้กับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า โมเมนตัมนั้นสามารถคำนวณได้ดีเท่ากันทั้งบนพื้นฐานของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือจากโมเมนตัมรวมของกระแสโฟตอน ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกันดังที่แสดงไว้ด้านล่าง

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยสนามไฟฟ้าEและสนามแม่เหล็กBซึ่งมีความสัมพันธ์กันดังนี้:

${\displaystyle \mathbf {B} ={\frac {\mathbf {n} \times \mathbf {E} }{c}}}$

โดยที่n คือ เวกเตอร์หน่วยที่ชี้ไปตามทิศทางการแพร่กระจายของรังสี และcคือความเร็วแสงในสุญญากาศ สนามเหล่านี้เป็นสนามตามขวางและเป็นไปตามความสัมพันธ์คุณสมบัติเหล่านี้สะท้อนให้เห็นอย่างชัดเจนในสมการพานอฟสกี-ฟิลลิปส์ ${\displaystyle \mathbf {E} \perp \mathbf {B} \perp \mathbf {n} }$

เมื่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า นี้ ไปถึงประจุไฟฟ้าqที่หยุดนิ่งในตอนแรก^{[ 12 ]}สนามไฟฟ้าจะออกแรง ( F = q E ) กระทำต่อประจุ ทำให้ประจุเคลื่อนที่ เมื่อประจุเคลื่อนที่แล้ว ประจุยังอยู่ภายใต้แรง แม่เหล็กที่เกิดจากส่วนประกอบแม่เหล็กของรังสี ด้วย เนื่องจากความเร็วvที่ประจุได้รับนั้นมีทิศทางไปตามEและแรงแม่เหล็กกำหนดโดยจึงสรุปได้ว่าแรงนี้มีทิศทางไปตามn${\displaystyle (\mathbf {F} =q\left(\mathbf {v} \times \mathbf {B} \right))}$${\displaystyle \mathbf {F} =q\left(\mathbf {v} \times \mathbf {B} \right)}$

นอกจากนี้ ยังสามารถสังเกตได้ว่าสนามไฟฟ้าแลกเปลี่ยนพลังงานกับประจุ ในขณะที่สนามแม่เหล็กให้โมเมนตัมแก่ประจุ

• ขนาดของกำลังPที่ถ่ายโอนโดยสนามไฟฟ้าไปยังประจุนั้นกำหนดโดย:

${\displaystyle P=\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} }$

ซึ่งหมายความว่า:

${\displaystyle P=qEv}$

• ขนาดของแรงFที่ส่งผ่านจากสนามแม่เหล็กไปยังประจุนั้น ตามสมการ จะกำหนดได้ดังนี้:${\displaystyle \mathbf {F} =q\left(\mathbf {v} \times \mathbf {B} \right)}$

${\displaystyle F=qvB}$

เนื่องจากขนาดของBสัมพันธ์กับขนาดของEโดย B = E/c ดังนั้นจึงได้ว่า:

${\displaystyle F={\frac {qvE}{c}}}$

ซึ่งหมายความว่า ณ เวลาใดๆtความสัมพันธ์ทันทีจะเป็นดังนี้:

เมื่อนำความสัมพันธ์นี้มาบูรณาการโดยคำนึงถึงเวลา จะได้ผลลัพธ์ดังนี้:

โดยที่pและEคือโมเมนตัมและพลังงานที่แลกเปลี่ยนกันระหว่างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากับประจุqตาม ลำดับ

ผลลัพธ์นี้แสดงให้เห็นว่า นอกจากการขนส่งพลังงานแล้วรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ายังนำพาโมเมนตัม ด้วย และโมเมนตัมที่แลกเปลี่ยนกับส สาร จะเท่ากับพลังงานที่แลกเปลี่ยนหารด้วยตัวประกอบc เสมอ

นอกจากนี้ เนื่องจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีโมเมนตัมpและเนื่องจากp = m vจึงสามารถกำหนดมวล สมมูล m ให้กับรังสีได้เช่นกัน โดยที่m = p/vเนื่องจากความเร็ว ในการแพร่กระจาย ของรังสีเท่ากับความเร็วแสงcโมเมนตัมของรังสีจึงสามารถเขียนได้เป็นp = mc²เมื่อใช้ผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ จะได้ว่า:

${\displaystyle mc={\frac {E}{c}}}$

นั่นคือ

ความเท่าเทียมกันระหว่างพลังงานและความเฉื่อยสมมูลของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการศึกษาอย่างละเอียดโดยอองรี ปวงกาเรในช่วงต้นทศวรรษ 1900 งานเขียนของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในปี 1906 เกี่ยวกับความสัมพันธ์E = mc²มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับผลลัพธ์ข้างต้น (งานของเขาในปี 1905 อาศัยปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เชิงสัมพัทธภาพ )

ตามทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีโมเมนตัม และโมเมนตัมนั้นจะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวใดๆ ที่คลื่นกระทบ ไม่ว่าจะเป็นพื้นผิวที่ดูดซับหรือสะท้อนรังสีนั้น

พิจารณาโมเมนตัมที่ถ่ายโอนไปยังพื้นผิวดูดซับอย่างสมบูรณ์ (สีดำ) ฟลักซ์พลังงาน (ความเข้มของการแผ่รังสี) ของคลื่นระนาบคำนวณโดยใช้เวกเตอร์พอยน์ติง ซึ่งเป็นผลคูณเชิงเวกเตอร์ของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าEและเวกเตอร์สนามเสริม (หรือสนามแม่เหล็ก ) H ของ สนามแม่เหล็กขนาดซึ่งแสดงด้วยSหารด้วยความเร็วแสงคือความหนาแน่นของโมเมนตัมเชิงเส้นต่อหน่วยพื้นที่ (ความดัน) ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้น ในเชิงมิติ เวกเตอร์พอยน์ติงคือS = ⁠${\displaystyle \mathbf {S} =\mathbf {E} \times \mathbf {H} }$พลัง/พื้นที่=​​อัตราการทำงาน/พื้นที่=​​⁠Δ F/Δ t⁠ Δ x/พื้นที่ซึ่งก็คือความเร็วแสง c = Δx / Δt คูณด้วยความดัน ΔF /พื้นที่ความดันนั้นถูกรับรู้เป็นความดันรังสีบนพื้นผิว โดยที่คือความดัน (โดยปกติมีหน่วยเป็นปาสคาล )คือความเข้มของรังสี ที่ตกกระทบ (โดยปกติมีหน่วยเป็น W/m² ⁾และคือความเร็วแสงในสุญญากาศ ในที่นี้ ⁠$${\displaystyle P_{\text{incident}}={\frac {\langle S\rangle }{c}}={\frac {I_{f}}{c}}}$$${\displaystyle P}$${\displaystyle I_{f}}$${\displaystyle c}$1/ค⁠ ≈3.34 N/ GW

ถ้าพื้นผิวเป็นระนาบที่ทำมุมαกับคลื่นตกกระทบ ความเข้มของคลื่นที่ตกกระทบลงบนพื้นผิวจะลดลงตามสัดส่วนทางเรขาคณิตโดยค่าโคไซน์ของมุมนั้น และส่วนประกอบของแรงแผ่รังสีที่กระทำต่อพื้นผิวก็จะลดลงโดยค่าโคไซน์ของα เช่นกัน ส่งผลให้เกิดความดัน: $${\displaystyle P_{\text{incident}}={\frac {I_{f}}{c}}\cos ^{2}\alpha }$$

โมเมนตัมจากคลื่นตกกระทบอยู่ในทิศทางเดียวกับคลื่นนั้น แต่เฉพาะส่วนประกอบของโมเมนตัมที่ตั้งฉากกับพื้นผิวเท่านั้นที่ก่อให้เกิดแรงดันบนพื้นผิว ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ส่วนประกอบของแรงที่สัมผัสกับพื้นผิวไม่เรียกว่าแรงดัน^{[ 13 ]}

การคำนวณข้างต้นสำหรับคลื่นตกกระทบนั้นคำนึงถึงแรงดันรังสีที่วัตถุสีดำ (ดูดซับทั้งหมด) ได้รับ หากคลื่นสะท้อนแบบกระจกเงา แรงสะท้อนกลับเนื่องจากคลื่นสะท้อนจะยิ่งเพิ่มแรงดันรังสีเข้าไปอีก ในกรณีของตัวสะท้อนที่สมบูรณ์แบบ แรงดันนี้จะเท่ากับแรงดันที่เกิดจากคลื่นตกกระทบ:

$${\displaystyle P_{\text{emitted}}={\frac {I_{f}}{c}}}$$

จึง ทำให้ แรงดันรังสีสุทธิบนพื้นผิว เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า :

$${\displaystyle P_{\text{net}}=P_{\text{incident}}+P_{\text{emitted}}=2{\frac {I_{f}}{c}}}$$

สำหรับพื้นผิวที่สะท้อนแสงบางส่วน พจน์ที่สองจะต้องคูณด้วยค่าการสะท้อนแสง (หรือที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนของความเข้ม) เพื่อให้การเพิ่มขึ้นน้อยกว่าสองเท่า สำหรับ พื้นผิว ที่สะท้อนแสงแบบกระจาย รายละเอียดของการสะท้อนและรูปทรงเรขาคณิตจะต้องนำมาพิจารณาด้วย ซึ่งส่งผลให้แรงดันรังสีสุทธิเพิ่มขึ้นน้อยกว่าสองเท่าเช่นกัน

ถ้าอัตราการสะท้อนคือแรงดันรังสีสุทธิบนพื้นผิว: ${\displaystyle \eta }$

$${\displaystyle P_{\text{net}}=P_{\text{incident}}+\eta P_{\text{emitted}}={\frac {I_{f}(1+\eta )}{c}}}$$

เช่นเดียวกับคลื่นที่สะท้อนจากวัตถุซึ่งมีส่วนทำให้เกิดแรงดันรังสีสุทธิ วัตถุที่ปล่อยรังสีออกมาเอง (แทนที่จะสะท้อน) ก็จะได้รับแรงดันรังสีอีกเช่นกัน โดยแรงดันรังสีนั้นขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีที่ปล่อยออกมาในทิศทางตั้งฉากกับพื้นผิวI _e : $${\displaystyle P_{\text{emitted}}={\frac {I_{\text{e}}}{c}}}$$

การแผ่รังสีอาจมาจากรังสีของวัตถุดำหรือกลไกการแผ่รังสีอื่นๆ เนื่องจากวัสดุทุกชนิดปล่อยรังสีของวัตถุดำ (เว้นแต่ว่าวัสดุนั้นจะสะท้อนแสงได้ทั้งหมดหรือมีอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์) แหล่งกำเนิดแรงดันรังสีนี้จึงมีอยู่ทั่วไปแต่โดยปกติแล้วจะมีขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากรังสีของวัตถุดำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามอุณหภูมิ (เป็นกำลังสี่ของอุณหภูมิ ตามกฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ ) แรงดันรังสีเนื่องจากอุณหภูมิของวัตถุที่ร้อนมาก (หรือเนื่องจากรังสีของวัตถุดำที่เข้ามาจากสภาพแวดล้อมที่ร้อนในลักษณะเดียวกัน) จึงอาจมีนัยสำคัญ ซึ่งมีความสำคัญในบริเวณภายในของดาวฤกษ์

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถมองได้ในแง่ของอนุภาคมากกว่าคลื่น อนุภาคเหล่านี้เรียกว่าโฟตอน โฟตอนไม่มีมวลนิ่ง อย่างไรก็ตาม โฟตอนไม่เคยหยุดนิ่ง (พวกมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง) และได้รับโมเมนตัมซึ่งกำหนดโดย: โดย ที่pคือโมเมนตัมhคือค่าคงที่ของพลังค์ λ คือความยาวคลื่นและcคือความเร็วแสงในสุญญากาศ และE _pคือพลังงานของโฟตอนหนึ่งตัวซึ่งกำหนดโดย: $${\displaystyle p={\dfrac {h}{\lambda }}={\frac {E_{p}}{c}},}$$$${\displaystyle E_{p}=h\nu ={\frac {hc}{\lambda }}}$$

แรงดันรังสีสามารถมองได้อีกครั้งว่าเป็นการถ่ายโอนโมเมนตัมของโฟตอนแต่ละตัวไปยังพื้นผิวทึบแสง บวกกับโมเมนตัมเนื่องจากโฟตอนที่สะท้อนกลับ (ที่อาจเกิดขึ้นได้) สำหรับพื้นผิวที่สะท้อนแสง (บางส่วน) เนื่องจากคลื่นตกกระทบที่มีความเข้มรังสีI _fบนพื้นที่Aมีกำลัง I _f Aดังนั้นจึงหมายความว่ามีฟลักซ์ของ โฟตอน I _f / E _pต่อวินาทีต่อหน่วยพื้นที่ที่กระทบพื้นผิว เมื่อรวมสิ่งนี้กับนิพจน์ข้างต้นสำหรับโมเมนตัมของโฟตอนเดี่ยว จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มรังสีและแรงดันรังสีเช่นเดียวกับที่อธิบายไว้ข้างต้นโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิก และเช่นเคย โฟตอนที่สะท้อนหรือปล่อยออกมาจะส่งผลต่อแรงดันรังสีสุทธิในลักษณะเดียวกัน

โดยทั่วไป ความดันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถหาได้จากการที่ร่องรอยของเทนเซอร์ความเครียดแม่เหล็กไฟฟ้าหายไปเนื่องจากร่องรอยนี้เท่ากับ 3 P − uดังนั้นเราจึงได้ โดยที่uคือพลังงานการแผ่รังสีต่อหน่วยปริมาตร $${\displaystyle P={\frac {u}{3}},}$$

สิ่งนี้สามารถแสดงให้เห็นได้ในกรณีเฉพาะของแรงดันที่กระทำบนพื้นผิวของวัตถุที่อยู่ในสมดุลทางความร้อนกับสิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิT : วัตถุจะถูกล้อมรอบด้วยสนามรังสีสม่ำเสมอที่อธิบายโดยกฎการแผ่รังสีของวัตถุดำของพลังค์และจะประสบกับแรงดันอัดเนื่องจากรังสีที่ตกกระทบ การสะท้อน และการแผ่รังสีของวัตถุดำเอง จากนั้นสามารถแสดงได้ว่าแรงดันที่เกิดขึ้นนั้นเท่ากับหนึ่งในสามของพลังงานรังสี ทั้งหมด ต่อหน่วยปริมาตรในพื้นที่โดยรอบ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

โดยใช้กฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์สามารถแสดงได้ดังนี้ โดย ที่คือค่าคงที่ของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ $${\displaystyle P_{\text{compress}}={\frac {u}{3}}={\frac {4\sigma }{3c}}T^{4},}$$${\displaystyle \sigma }$

แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์เกิดจากรังสีของดวงอาทิตย์ที่ระยะใกล้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายในระบบสุริยะแม้ว่ามันจะส่งผลต่อวัตถุทุกชนิด แต่โดยทั่วไปแล้วผลกระทบสุทธิจะมากกว่าต่อวัตถุขนาดเล็ก เนื่องจากมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อมวลมากกว่า ยานอวกาศทุกลำจะได้รับแรงดันดังกล่าว ยกเว้นเมื่ออยู่หลังเงาของวัตถุขนาดใหญ่ที่โคจรอยู่ รอบ ข้าง

แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์บนวัตถุที่อยู่ใกล้โลกสามารถคำนวณได้โดยใช้ความเข้ม ของแสงอาทิตย์ ที่ 1  AUซึ่งเรียกว่าค่าคงที่ของดวงอาทิตย์หรือG _SCซึ่งมีค่าอยู่ที่ 1361  W / m ²เมื่อปี 2554 ^{[ 18 ]}

ดาวฤกษ์ทุกดวงมีการกระจายพลังงานสเปกตรัมที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิพื้นผิว การกระจายนี้คล้ายคลึงกับการแผ่รังสีของวัตถุดำการกระจายนี้ต้องนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณแรงดันรังสีหรือเมื่อเลือกวัสดุสะท้อนแสงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์เป็นต้น

แรงดันจากดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาสั้นๆ หรือนานหลายชั่วโมงนั้น อาจเพิ่มสูงขึ้นได้จริงเนื่องจากการปะทุของแสงอาทิตย์และการพุ่งของมวลโคโรนาแต่ผลกระทบนั้นโดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถวัดได้เมื่อเทียบกับวงโคจรของโลก อย่างไรก็ตาม แรงดันเหล่านี้คงอยู่เป็นเวลานานนับล้านปี จนกระทั่งเมื่อรวมกันแล้วได้ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ที่วัดได้บนวงโคจรของระบบโลก-ดวงจันทร์

แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์ สามารถคำนวณได้โดยการหารค่าคงที่ของดวงอาทิตย์G _SC (ข้างต้น) ด้วยความเร็วแสงcสำหรับแผ่นดูดซับที่หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์ จะทำได้ง่ายๆ ดังนี้: ^{[ 19 ]}$${\displaystyle P={\frac {G_{\text{SC}}}{c}}\approx 4.5\cdot 10^{-6}~{\text{Pa}}=4.5~\mu {\text{Pa}}.}$$

ผลลัพธ์นี้อยู่ในหน่วยปาสคาลซึ่งเทียบเท่ากับ N/m² ⁽นิวตันต่อตารางเมตร) สำหรับแผ่นที่ทำมุมαกับดวงอาทิตย์ พื้นที่ประสิทธิผลAของแผ่นจะลดลงด้วยปัจจัยทางเรขาคณิต ส่งผลให้แรงในทิศทางของแสงอาทิตย์มีค่าดังนี้: $${\displaystyle F={\frac {G_{\text{SC}}}{c}}(A\cos \alpha ).}$$

ในการหาองค์ประกอบของแรงนี้ที่ตั้งฉากกับพื้นผิว จะต้องใช้ตัวประกอบโคไซน์อีกตัวหนึ่ง ส่งผลให้ความดันPบนพื้นผิวมีค่าดังนี้: $${\displaystyle P={\frac {F\cos \alpha }{A}}={\frac {G_{\text{SC}}}{c}}\cos ^{2}\alpha .}$$

อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่า เพื่อที่จะคำนึงถึงผลกระทบสุทธิของรังสีจากดวงอาทิตย์ที่มีต่อยานอวกาศ ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องพิจารณา แรง ทั้งหมด (ในทิศทางที่ห่างจากดวงอาทิตย์) ที่กำหนดโดยสมการก่อนหน้านี้ แทนที่จะพิจารณาเฉพาะส่วนประกอบที่ตั้งฉากกับพื้นผิวที่เราเรียกว่า "ความดัน" เท่านั้น

ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์ถูกกำหนดขึ้นสำหรับรังสีของดวงอาทิตย์ที่ระยะห่างจากโลก ซึ่งเรียกว่าหนึ่งหน่วยดาราศาสตร์ (au) ดังนั้น ที่ระยะห่างRหน่วยดาราศาสตร์ ( โดยที่ Rไม่มีมิติ) เมื่อใช้กฎกำลังสองผกผันเราจะพบว่า: $${\displaystyle P={\frac {G_{\text{SC}}}{cR^{2}}}\cos ^{2}\alpha .}$$

สุดท้ายนี้ เมื่อพิจารณาพื้นผิวที่ไม่ดูดซับแต่เป็นพื้นผิวที่สะท้อนอย่างสมบูรณ์ ความดันจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเนื่องจากคลื่นสะท้อน ส่งผลให้: $${\displaystyle P=2{\frac {G_{\text{SC}}}{cR^{2}}}\cos ^{2}\alpha .}$$

โปรดทราบว่า ในกรณีของวัสดุที่สะท้อนคลื่นนั้น แรงที่เกิดขึ้นจะคำนวณได้จากความดันที่ตั้งฉากกับพื้นผิวโดยตรง ต่างจากกรณีของวัสดุที่ดูดซับคลื่น โดยแรงในแนวสัมผัสจากคลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อนจะหักล้างกัน ในทางปฏิบัติ วัสดุต่างๆ ไม่ได้สะท้อนหรือดูดซับคลื่นโดยสมบูรณ์ ดังนั้นแรงที่เกิดขึ้นจะเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของแรงที่คำนวณโดยใช้สูตรเหล่านี้

แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์เป็นแหล่งที่มาของการรบกวนวงโคจรมันส่งผลกระทบอย่างมากต่อวงโคจรและวิถีโคจรของวัตถุขนาดเล็ก รวมถึงยานอวกาศทั้งหมด ตัวอย่างเช่น แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์บนแผ่นบังแสงอาทิตย์ของกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ทำให้เกิดแรงบิด ซึ่งถูกหักล้างโดยล้อปฏิกิริยาทำให้ล้อสะสมโมเมนตัมเชิงมุม ซึ่งจะถูกระบายออกเป็นระยะโดยการจุดเครื่องยนต์ขับ ดัน ^{[ 20 ]}

แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์ส่งผลกระทบต่อวัตถุต่างๆ ทั่วทั้งระบบสุริยะ วัตถุขนาดเล็กได้รับผลกระทบมากกว่าวัตถุขนาดใหญ่ เนื่องจากมีมวลน้อยกว่าเมื่อเทียบกับพื้นที่ผิว ยานอวกาศได้รับผลกระทบเช่นเดียวกับวัตถุธรรมชาติ (ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย ฝุ่นละออง โมเลกุลก๊าซ)

แรงดันรังสีส่งผลให้เกิดแรงและแรงบิดบนวัตถุ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้นและการหมุนของวัตถุได้ การเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นส่งผลต่อวงโคจรของวัตถุ อัตราการหมุนอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลง วัตถุที่รวมตัวกันอย่างหลวมๆ อาจแตกออกภายใต้อัตราการหมุนสูง อนุภาคฝุ่นอาจออกจากระบบสุริยะหรือหมุนวนเข้าสู่ดวงอาทิตย์^{[ 21 ]}

โดยทั่วไปแล้ว วัตถุทั้งชิ้นประกอบด้วยพื้นผิวจำนวนมากที่มีทิศทางแตกต่างกันบนตัววัตถุ พื้นผิวเหล่านั้นอาจเรียบหรือโค้งงอได้ และจะมีพื้นที่แตกต่างกัน รวมถึงอาจมีคุณสมบัติทางแสงที่แตกต่างจากพื้นผิวอื่นๆ ด้วย

ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง พื้นผิวบางส่วนจะสัมผัสกับแสงแดด และบางส่วนจะอยู่ในเงา พื้นผิวแต่ละด้านที่สัมผัสกับแสงแดดจะสะท้อน ดูดซับ และปล่อยรังสี พื้นผิวที่อยู่ในเงาจะปล่อยรังสี ผลรวมของแรงดันทั่วทั้งพื้นผิวทั้งหมดจะกำหนดแรงสุทธิและแรงบิดบนวัตถุ ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการในส่วนก่อนหน้า^{[ 13 ] [ 19 ]}

ปรากฏการณ์Yarkovskyส่งผลต่อการแปลของวัตถุขนาดเล็ก เกิดจากด้านที่หันออกจากบริเวณที่สัมผัสกับแสงอาทิตย์มีอุณหภูมิสูงกว่าด้านที่หันเข้าหาบริเวณที่สัมผัสกับแสงอาทิตย์ รังสีที่ปล่อยออกมาจากด้านที่อุ่นกว่าจะมีความเข้มข้นมากกว่าด้านตรงข้าม ส่งผลให้เกิดแรงสุทธิกระทำต่อวัตถุซึ่งส่งผลต่อการเคลื่อนที่^{[ 22 ]}

ผลกระทบ YORPคือชุดของผลกระทบที่ขยายแนวคิดก่อนหน้านี้ของผลกระทบ Yarkovsky แต่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน^{[ 23 ]}มันส่งผลต่อคุณสมบัติการหมุนของวัตถุ^{[ 24 ]}

ปรากฏการณ์พอยน์ติง-โรเบิร์ตสันใช้ได้กับอนุภาคขนาดเม็ดฝุ่น จากมุมมองของเม็ดฝุ่นที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ รังสีจากดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะมาจากทิศทางที่เอียงไปข้างหน้าเล็กน้อย ( การเบี่ยงเบนของแสง ) ดังนั้น การดูดซับรังสีนี้จึงนำไปสู่แรงที่มีส่วนประกอบที่ต้านทิศทางการเคลื่อนที่ (มุมของการเบี่ยงเบนมีขนาดเล็กมาก เนื่องจากรังสีเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง ในขณะที่เม็ดฝุ่นเคลื่อนที่ช้ากว่านั้นหลายเท่า) ผลที่ได้คือการเคลื่อนตัวเป็นเกลียวของเม็ดฝุ่นเข้าหาดวงอาทิตย์อย่างค่อยเป็นค่อยไป เมื่อเวลาผ่านไปนาน ปรากฏการณ์นี้จะช่วยกำจัดฝุ่นส่วนใหญ่ในระบบสุริยะ

ถึงแม้ว่าแรงดันรังสีจะมีขนาดค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับแรงอื่นๆ แต่ก็เป็นแรงที่ไม่อาจต้านทานได้ ในระยะยาว ผลสุทธิของแรงนี้มีนัยสำคัญ แรงดันเพียงเล็กน้อยเช่นนี้สามารถสร้างผลกระทบอย่างเห็นได้ชัดต่ออนุภาคขนาดเล็ก เช่นไอออนของก๊าซ และอิเล็กตรอนและมีความสำคัญอย่างยิ่งในทฤษฎีการปล่อยอิเล็กตรอนจากดวงอาทิตย์วัสดุจากดาวหาง และอื่นๆ

เนื่องจากอัตราส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตร (และมวล) เพิ่มขึ้นเมื่อขนาดอนุภาคเล็ลง อนุภาคฝุ่น ( ขนาด ไมโครเมตร ) จึงอ่อนไหวต่อแรงดันรังสีแม้ในระบบสุริยะชั้นนอก ตัวอย่างเช่น วิวัฒนาการของวงแหวนชั้นนอกของดาวเสาร์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากแรงดันรังสี

ผลจากแรงดันแสงไอน์สไตน์^{[ 25 ]}ในปี พ.ศ. 2452 ได้ทำนายการมีอยู่ของ "แรงเสียดทานจากรังสี" ซึ่งจะต้านการเคลื่อนที่ของสสาร เขาเขียนว่า: "รังสีจะออกแรงกดบนทั้งสองด้านของแผ่น แรงดันที่กระทำบนทั้งสองด้านจะเท่ากันหากแผ่นอยู่นิ่ง อย่างไรก็ตาม หากแผ่นเคลื่อนที่ รังสีจะสะท้อนบนพื้นผิวที่อยู่ข้างหน้าในระหว่างการเคลื่อนที่ (พื้นผิวด้านหน้า) มากกว่าบนพื้นผิวด้านหลัง ดังนั้น แรงดันที่กระทำไปข้างหลังบนพื้นผิวด้านหน้าจึงมีขนาดใหญ่กว่าแรงดันที่กระทำบนด้านหลัง ดังนั้น ผลลัพธ์ของแรงทั้งสองจึงเหลือแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของแผ่นและเพิ่มขึ้นตามความเร็วของแผ่น เราจะเรียกผลลัพธ์นี้ว่า 'แรงเสียดทานจากรังสี' โดยย่อ"

การเดินทางด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นวิธีการขับเคลื่อนยานอวกาศ แบบทดลอง ใช้แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์เป็นแรงขับเคลื่อน แนวคิดเกี่ยวกับการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ด้วยแสงนั้นถูกกล่าวถึงโดยจูลส์ เวอร์นในนวนิยายเรื่องจากโลกสู่ดวงจันทร์ ในปี ค.ศ. 1865

ใบเรือสะท้อนรังสีที่ตกกระทบประมาณ 90% ส่วน 10% ที่ถูกดูดซับจะถูกแผ่รังสีออกไปจากทั้งสองด้าน โดยสัดส่วนที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวที่ไม่ได้รับแสงจะขึ้นอยู่กับค่าการนำความร้อนของใบเรือ ใบเรือมีส่วนโค้ง ความไม่เรียบของพื้นผิว และปัจจัยเล็กน้อยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน

องค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น ( JAXA ) ประสบความสำเร็จในการกางใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ ซึ่งได้ประสบความสำเร็จในการขับเคลื่อนสัมภาระในโครงการ IKAROS แล้ว

แรงดันรังสีมีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาของจักรวาล ตั้งแต่กำเนิดจักรวาลไปจนถึงการก่อตัวของดาวฤกษ์อย่างต่อเนื่องและการสร้างเมฆฝุ่นและก๊าซในระดับต่างๆ มากมาย^{[ 26 ]}

ยุคโฟตอนเป็นช่วงเวลาที่พลังงานของจักรวาลถูกครอบงำด้วยโฟตอน ระหว่าง 10 วินาทีถึง 380,000 ปีหลังจากบิ๊กแบง^{[ 27 ]}

กระบวนการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแล็กซีเริ่มต้นขึ้นตั้งแต่ช่วงต้นของประวัติศาสตร์จักรวาล การสังเกตการณ์จักรวาลยุคแรกแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าวัตถุเติบโตจากล่างขึ้นบน (กล่าวคือ วัตถุขนาดเล็กรวมตัวกันเพื่อสร้างวัตถุขนาดใหญ่) เมื่อดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นและกลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า แรงดันรังสีจากดาวฤกษ์จึงกลายเป็นปัจจัยหนึ่งในพลวัตของวัสดุรอบดาวฤกษ์ ที่เหลืออยู่ ^{[ 28 ]}

การบีอัดตัวของเมฆฝุ่นและก๊าซเนื่องจากแรงโน้มถ่วงได้รับอิทธิพลอย่างมากจากแรงดันรังสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการควบแน่นนำไปสู่การกำเนิดดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์อายุน้อยขนาดใหญ่ที่ก่อตัวขึ้นภายในเมฆที่ถูกบีอัดจะปล่อยรังสีในระดับความเข้มสูง ซึ่งจะทำให้เมฆเคลื่อนที่ ส่งผลให้เกิดการกระจายตัวหรือการควบแน่นในบริเวณใกล้เคียง ซึ่งส่งผลต่ออัตราการเกิดดาวฤกษ์ในบริเวณใกล้เคียงเหล่านั้น

ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในบริเวณที่มีเมฆฝุ่นและก๊าซขนาดใหญ่ ทำให้เกิดกระจุกดาวแรงดันรังสีจากดาวฤกษ์ที่เป็นสมาชิกจะค่อยๆ สลายเมฆเหล่านั้น ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อวิวัฒนาการของกระจุกดาว

กระจุกดาวเปิด จำนวนมากมีความไม่เสถียรโดยธรรมชาติ เนื่องจากมีมวลน้อยเกินไป ทำให้ความเร็วหลุดพ้นของระบบต่ำกว่าความเร็ว เฉลี่ย ของดาวฤกษ์ที่เป็นองค์ประกอบ กระจุกดาวเหล่านี้จะสลายตัวอย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่กี่ล้านปี ในหลายกรณี การที่ก๊าซซึ่งเป็นต้นกำเนิดของกระจุกดาวถูกดึงออกไปโดยแรงดันรังสีจากดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีอุณหภูมิสูง จะลดมวลของกระจุกดาวลงมากพอที่จะทำให้เกิดการสลายตัวอย่างรวดเร็วได้

การก่อตัวของดาวฤกษ์คือกระบวนการที่บริเวณหนาแน่นภายในเมฆโมเลกุลในอวกาศระหว่างดาวฤกษ์ยุบตัวลงเพื่อก่อกำเนิดดาวฤกษ์ในฐานะที่เป็นสาขาหนึ่งของดาราศาสตร์การก่อตัวของดาวฤกษ์รวมถึงการศึกษาสสารระหว่างดาวฤกษ์และเมฆโมเลกุลยักษ์ (GMC) ในฐานะสารตั้งต้นของกระบวนการก่อตัวของดาวฤกษ์ และการศึกษาดาวฤกษ์แรกเริ่มและวัตถุทางดาราศาสตร์อายุน้อยในฐานะผลผลิตโดยตรงของกระบวนการดังกล่าว ทฤษฎีการก่อตัวของดาวฤกษ์ นอกเหนือจากการอธิบายการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงเดียวแล้ว ยังต้องคำนึงถึงสถิติของดาวคู่และฟังก์ชันมวลเริ่มต้นด้วย

โดยทั่วไปเชื่อกันว่า ระบบดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเดียวกันกับการก่อตัวของดาวฤกษ์ จานดาวเคราะห์ ก่อนกำเนิดก่อตัวขึ้นจากการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของกลุ่มเมฆโมเลกุลที่เรียกว่าเนบิวลาสุริยะจากนั้นจึงพัฒนาไปเป็นระบบดาวเคราะห์โดยการชนและการดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วง แรงดันรังสีสามารถกำจัดสสารในบริเวณใกล้เคียงกับดาวฤกษ์ได้ ในขณะที่กระบวนการก่อตัวดำเนินต่อไป แรงดันรังสีก็ยังคงมีบทบาทในการกระจายตัวของสสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฝุ่นและอนุภาคต่างๆ สามารถหมุนวนเข้าสู่ดาวฤกษ์หรือหลุดออกจากระบบดาวฤกษ์ได้ภายใต้แรงดันรังสี

ภายในดาวฤกษ์มีอุณหภูมิสูงมาก แบบจำลองดาวฤกษ์ทำนายอุณหภูมิ 15 MK ที่ใจกลางดวงอาทิตย์และที่แกนกลางของ ดาวฤกษ์ ยักษ์ใหญ่อุณหภูมิอาจสูงเกิน 1 GK เนื่องจากแรงดันรังสีแปรผันตามกำลังสี่ของอุณหภูมิ จึงมีความสำคัญที่อุณหภูมิสูงเหล่านี้ ในดวงอาทิตย์ แรงดันรังสียังค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับแรงดันก๊าซ ในดาวฤกษ์ที่ไม่ใช่ดาวแคระขาวที่หนักที่สุด แรงดันรังสีเป็นองค์ประกอบแรงดันหลัก^{[ 29 ]}

แรงดันรังสีจากดวงอาทิตย์ส่งผลกระทบอย่างมากต่อหางดาวหางความร้อนจากดวงอาทิตย์ทำให้ก๊าซถูกปล่อยออกมาจากแกนกลางของดาวหางซึ่งพัดพาอนุภาคฝุ่นไปด้วย แรงดันรังสีและลมสุริยะจะผลักดันฝุ่นและก๊าซออกไปจากทิศทางของดวงอาทิตย์ ก๊าซจะก่อตัวเป็นหางที่ค่อนข้างตรง ในขณะที่อนุภาคฝุ่นที่เคลื่อนที่ช้ากว่าจะสร้างหางที่กว้างกว่าและโค้งงอ

เลเซอร์สามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงเอกรงค์ที่มีความยาวคลื่นโดยใช้ชุดเลนส์ เราสามารถโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังจุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง (หรือ) ได้ ${\displaystyle \lambda }$${\displaystyle \lambda }$${\displaystyle r=\lambda /2}$

ดังนั้น ความดันรังสีของ เลเซอร์กำลัง P = 30 mW ที่มีความยาวคลื่นλ = 1064 nm สามารถคำนวณได้ดังนี้

พื้นที่: $${\displaystyle A=\pi \left({\frac {\lambda }{2}}\right)^{2}\approx 10^{-12}{\text{ m}}^{2},}$$

บังคับ: $${\displaystyle F={\frac {P}{c}}={\frac {30{\text{ mW}}}{299792458{\text{ m/s}}}}\approx 10^{-10}{\text{ N}},}$$

ความดัน: $${\displaystyle p={\frac {F}{A}}\approx {\frac {10^{-10}{\text{ N}}}{10^{-12}{\text{ m}}^{2}}}=100{\text{ Pa}}.}$$

อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับดักจับหรือยกอนุภาคในแหนบ แสง

การสะท้อนของพัลส์เลเซอร์จากพื้นผิวของของแข็งที่มีความยืดหยุ่นสามารถก่อให้เกิดคลื่นยืดหยุ่นหลายประเภทที่แพร่กระจายภายในของแข็งหรือของเหลว กล่าวอีกนัยหนึ่ง แสงสามารถกระตุ้นและ/หรือขยายการเคลื่อนที่ของและภายในวัสดุได้ นี่คือหัวข้อการศึกษาในสาขาออปโตเมคานิกส์ คลื่นที่อ่อนที่สุดโดยทั่วไปคือคลื่นที่เกิดจากแรงดันรังสีที่กระทำระหว่างการสะท้อนของแสง คลื่นยืดหยุ่นที่เกิดจากแรงดันแสงดังกล่าวได้รับการสังเกตพบภายในกระจกไดอิเล็ก ท ริก ที่มีการสะท้อนสูงมาก ^{[ 30 ]}คลื่นเหล่านี้เป็นลายนิ้วมือพื้นฐานที่สุดของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงกับสสารแข็งในระดับมหภาค^{[ 31 ]}ในสาขา ออปโตเมคานิกส์แบบ โพรงแสงจะถูกดักจับและเพิ่มประสิทธิภาพแบบเรโซแนนซ์ในโพรงแสงเช่น ระหว่างกระจก ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มพลังของแสงและแรงดันรังสีที่สามารถกระทำต่อวัตถุและวัสดุได้ อย่างมาก การควบคุมด้วยแสง (นั่นคือ การจัดการการเคลื่อนที่) ของวัตถุจำนวนมากได้รับการทำให้เป็นจริงแล้ว ตั้งแต่ลำแสงยาวหลายกิโลเมตร (เช่นในอินเตอร์เฟอโรเมตร LIGO ) ^{[ 32 ]}ไปจนถึงกลุ่มอะตอม^{[ 33 ]}และจากแทรมโพลีนขนาดเล็กที่ได้รับการออกแบบ^{[ 34 ]}ไปจนถึงของไหลยิ่งยวด^{[ 35 ] [ 36 ]}

ตรงกันข้ามกับการกระตุ้นหรือขยายการเคลื่อนไหว แสงยังสามารถลดการเคลื่อนไหวของวัตถุได้การทำความเย็นด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการทำให้วัสดุเย็นลงใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ มาก โดยการแปลงพลังงานการเคลื่อนที่บางส่วนของวัสดุให้เป็นแสงพลังงานจลน์และพลังงานความร้อนของวัสดุเป็นคำพ้องความหมายในที่นี้ เนื่องจากเป็นตัวแทนของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบบราวน์ของวัสดุ อะตอมที่เคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์จะรับรู้ ถึง ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ที่ปรับให้เข้ากับความถี่การดูดซับของธาตุเป้าหมาย แรงดันรังสีบนอะตอมจะชะลอการเคลื่อนที่ในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจนกระทั่งปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เคลื่อนออกนอกช่วงความถี่ของธาตุ ทำให้เกิดผลการทำความเย็นโดยรวม^{[ 38 ]}

อีกหนึ่งพื้นที่วิจัยที่กำลังดำเนินการอยู่เกี่ยวกับการปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์กับสสารคือการเร่งไอออนหรือโปรตอนด้วยแรงดันรังสีจากเป้าหมายฟอยล์บาง^{[ 39 ]}สามารถสร้างลำแสงไอออนพลังงานสูงสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ (เช่น ในการบำบัดด้วยลำแสงไอออน^{[ 40 ]} ) โดยใช้แรงดันรังสีของพัลส์เลเซอร์สั้นๆ บนฟอยล์บางพิเศษ

• เดมีร์, ดิเลก, "การสาธิตแรงดันรังสีบนโต๊ะ", 2011, วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาตรี, วิทยานิพนธ์ออนไลน์ มหาวิทยาลัย