光の運動量の解釈

🧠 静止質量をもたない光子もエネルギーと運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） を運び、物質へ圧力を及ぼす。

光子が運ぶ運動量

光子の運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） （光子運動量 momentum運動量（momentum） momentum（運動量））は波長に反比例する。吸収では$p$、完全反射 total internal reflection (TIR) 全反射（total internal reflection (TIR)） total internal reflection (TIR)（全反射） では法線 normal 法線（normal） normal（法線） 成分が約$2p$移される。

flowchart TD
  A["光子が表面へ入射"]
  B["吸収または反射"]
  C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='momentum transfer'>運動量移行</span>で力が生じる"]
  A --> B
  B --> C

運動量と放射圧

短波長光子ほど運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） も大きい。

吸収と反射で移る運動量

光子のエネルギーは$E=hf$、運動量momentum 運動量（momentum）momentum（運動量） は$p=E/c$で結ばれる。波長$\lambda$と粒子量$p$が対応する点が光の二重性を示す。

• 放射圧radiation pressure 放射圧（radiation pressure）radiation pressure（放射圧） は放射束 radiant flux 放射束（radiant flux） radiant flux（放射束） が大きいほど増す。
• コンプトン散乱Compton scattering コンプトン散乱（Compton scattering）Compton scattering（コンプトン散乱） ではエネルギーと運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） の両方を保存する。
• 光の運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） は光トラッピング optical trapping 光トラッピング（optical trapping） optical trapping（光トラッピング） にも現れる。

医学・測定への応用

光ピンセットoptical tweezers 光ピンセット（optical tweezers）optical tweezers（光ピンセット） は集光レーザー focused laser 集光レーザー（focused laser） focused laser（集光レーザー） の運動量移行 momentum transfer 運動量移行（momentum transfer） momentum transfer（運動量移行） で細胞や微粒子を操作する。

光の運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） による力は、光ピンセットoptical tweezers 光ピンセット（optical tweezers）optical tweezers（光ピンセット） で単一分子や単一細胞を非接触操作 no-touch technique 非接触操作（no-touch technique） no-touch technique（非接触操作） する基礎となる。¹²

まとめ

• 静止質量をもたない光子もエネルギーと運動量 momentum 運動量（momentum） momentum（運動量） を運び、物質へ圧力を及ぼす。
• 放射圧radiation pressure 放射圧（radiation pressure）radiation pressure（放射圧） は放射束 radiant flux 放射束（radiant flux） radiant flux（放射束） が大きいほど増す。
• 光ピンセットoptical tweezers 光ピンセット（optical tweezers）optical tweezers（光ピンセット） は集光レーザー focused laser 集光レーザー（focused laser） focused laser（集光レーザー） の運動量移行 momentum transfer 運動量移行（momentum transfer） momentum transfer（運動量移行） で細胞や微粒子を操作する。