geeft licht druk?

[blthjanssen]

Hallo,

Ik heb de volgende vraag: Geeft licht druk? Ik denk van wel want we kunnen met lasers zagen.

Maar als licht druk geeft kunnen we er misschien ook wel motoren van maken om objecten aan te drijven.

Ik had nog een toepassing: Misschien kunnen we zout uit water scheiden door de deeltjes met licht weg te drukken.

Je hebt dan wel de goede golflengte en intensiteit nodig.

Ik hoor wel als jullie dit interessant vinden.

Mvg,
ir. ing. Bas Janssen

[physicalattraction]

Deze discussie heeft verder plaatsgevonden op het oude Wetenschapsforum:

licht bevat zeker energie.
maar wat lasersnijden met druk te maken heeft ontgaat mij.

een lichtzeil (voor zover mij bekend een theoretische concept) zou in de ruimte gebruikt kunnen worden.

Solar sail:
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail

Lichtdruk gebruiken om een ruimte vaartuig voort te bewegen.
(ik zat in edit mode dus andere reactie niet gezien)

blthjanssen schreef: za 05 okt 2024, 07:32
Ik had nog een toepassing: Misschien kunnen we zout uit water scheiden door de deeltjes met licht weg te drukken.

Je hebt dan wel de goede golflengte en intensiteit nodig.

Je zou een zo enorme intensiteit nodig hebben dat het water meteen zou verdampen.
Als het al mogelijk zou zijn, wat m.i. niet het geval is, dan zou het een uitermate inefficiënte methode zijn.

Hallo Bas,

Je hebt een heel interessante vraag gesteld! Licht oefent inderdaad druk uit, ook bekend als stralingsdruk. Dit is het principe waarop de zonnezeilen in de ruimte werken, waarbij fotonen (lichtdeeltjes) een kleine kracht uitoefenen op het oppervlak van het zeil en zo voor voortstuwing zorgen. Dit effect is echter extreem klein, waardoor het moeilijk is om voldoende kracht te genereren voor conventionele motoren of grootschalige toepassingen op aarde.

Wat betreft lasers: je hebt gelijk dat we met lasers kunnen snijden, maar dit gebeurt vooral door de hitte die het licht genereert, niet alleen door druk. Lasers worden dus meer gebruikt vanwege hun energieoverdracht in de vorm van warmte dan vanwege stralingsdruk.

Je idee om licht te gebruiken om deeltjes te verplaatsen, zoals in het geval van zout en water, zou mogelijk kunnen zijn in heel specifieke omstandigheden, vooral in de context van deeltjesmanipulatie in micro- en nanotechnologie. Het zou echter een uitdaging zijn om het op grote schaal toe te passen, vooral gezien de kleine kracht die licht uitoefent. Golflengte en intensiteit spelen inderdaad een cruciale rol in dit soort experimenten.

We zijn altijd geïnteresseerd in innovatieve ideeën zoals die van jou, dus bedankt voor het delen! Ik ben benieuwd hoe dit verder uitgewerkt zou kunnen worden.

Met vriendelijke groet,
ing. Joshua Smithson

Bedankt voor je uitgebreide en constructieve reactie ing. Joshua Smithson

vroeger had ik zo'n Xenon foto flitser. Die dingen geven een hele korte hoog energetische lichtpuls van ca 5000 watt gedurende 1ms. als ik die vlakbij op een dunne bodem van een fluitketel richtte en af liet gaan dan ging die bodem plaat als een soort klok resoneren. vraag is alleen of dat nu kwam door de kracht die het licht uitoefende of door opwarming van de lucht vlak bij de plaat.

die kracht zou dan ook op de spiegel komen te staan in de flitser dus vraag ik me af of je met een fotoflitser een aandrijving zou kunnen maken waarmee je in de ruimte zou kunnen sturen.

HansH schreef: za 05 okt 2024, 21:11
vroeger had ik zo'n Xenon foto flitser. Die dingen geven een hele korte hoog energetische lichtpuls van ca 5000 watt gedurende 1ms. als ik die vlakbij op een dunne bodem van een fluitketel richtte en af liet gaan dan ging die bodem plaat als een soort klok resoneren. vraag is alleen of dat nu kwam door de kracht die het licht uitoefende of door opwarming van de lucht vlak bij de plaat.

Opwarming, zonder twijfel. Het licht zou gedurende die ms een kracht van maximaal 33 μN uitoefenen, evenveel als een zandkorreltje van 0,1 mm dat met 6 m/s op die bodem zou vallen.

[Bladerunner]

Hallo,

Ik heb de volgende vraag: Geeft licht druk?

Licht veroorzaakt inderdaad druk. Maar dat is niet de druk zoals van luchtdruk. Wat er gebeurt is dat het momentum van het foton overgebracht wordt op een oppervlak. Het is dus een extreem klein effect dat in geen enkel geval bijdraagt tot b.v. het 'zagen' met een laser of de andere voorbeelden die je noemt.

Even een extreem voorbeeld: In een ster zijn twee krachten in evenwicht, de naar binnen gerichte gravitatiekracht en de naar buiten gerichte stralingsdruk. De stralingsdruk van onze zon, een vrij normale ster is vanzelfsprekend extreem hoog. Maar die stralingsdruk 'snijdt' nergens doorheen. Ze wordt geabsorbeerd en weer uitgestraald totdat het oppervlak is bereikt en onze kant opkomt.

[HansH]

Wat er gebeurt is dat het momentum van het foton overgebracht wordt op een oppervlak.

bedoel je dan de energie van het foton die een bepaald massa equivalent vertegenwoordigt?
dat heb je het dus over impuls neem ik aan. impuls is m x v dus is dat dan in dit geval m(energie van het foton) x c ?

[Bladerunner]

Ja dat klopt. Maar per foton zijn dat extreem kleine waarden vanwege de constante van Planck (6.62607015×10⁻³⁴ J⋅Hz−1)
De energie van een foton is de constante van Planck*frequentie. Ook maakt het uit wat voor materiaal er getroffen wordt. Absorbeert het of reflecteert het. In het geval van een lichtzeil levert dit een extra effect op.

[Xilvo]

dat heb je het dus over impuls neem ik aan. impuls is m x v dus is dat dan in dit geval m(energie van het foton) x c ?

In het geval van een foton is de impuls \(\frac{h \nu}{c}\), energie gedeeld door \(c\).