Question

Может ли масса фотона равна его импульсу и его скорости (скорости света) и почему?​

Answer 1

Ответ: Известно, что масса покоя фотона равна 0, и при этом фотон никогда не находится в покое, то есть все время движется. Для частиц микромира существует фундаментальное соотношение - уравнение Эйнштейна:  E = mc², при этом энергия одного фотона вычисляется по формуле: Е = h*v, где h - постоянная Планка,

v - частота света. Приравняв энергии, получив выражение для "массы" фотона: m = h*v/c². Данную величину иногда называют гравитационной массой этой частицы, ибо поля тяготения звезд и планет способны искривлять луч света, проходящего вблизи них, то есть оказывать на пролетающий фотон гравитационное воздействие.

Импульс фотона считаем как произведение его "массы" на скорость, то есть p = (h*v/c²) * с = h*v/c. Согласно соотношение де Бройля длина волны частицы равна h/p. Отсюда длина волны фотона ∧ равна:

∧ = h*с/h*v = с/v ⇒ с = ∧*v - формула, которая связывает скорость света, длину его волны и его частоту.

Ответ на задачу: "масса" фотона может равняться отношению его импульса к его скорости (скорости света)

Answer 2

Масса фотона равна нулю. Это следует из теории относительности Альберта Эйнштейна. Согласно этой теории, энергия (E) и импульс (p) фотона связаны следующим образом:

E = h * f

где:

• E - энергия фотона,
• h - постоянная Планка,
• f - частота фотона.

Также, импульс (p) фотона связан с его энергией и скоростью (c, скорость света в вакууме) следующим образом:

p = E / c

С учетом этой связи, можно записать:

p = (h * f) / c

Масса (m) фотона связана с его энергией и импульсом следующим образом:

m = E / c^2

Теперь мы можем подставить выражение для энергии фотона (E = h * f) и импульса фотона (p = (h * f) / c) в это уравнение:

m = (h * f) / (c^2 * c)

m = (h * f) / (c^3)

Теперь мы видим, что масса фотона (m) равна нулю, так как скорость света (c) - это константа, а постоянная Планка (h) и частота фотона (f) являются константами для данного фотона. Это утверждение подтверждается экспериментальными данными и теорией относительности. Фотон является частицей без массы и движется со скоростью света в вакууме.