Relativistische Masse des Photons in Bewegung [Duplikat]

Question

Relativistische Masse des Photons in Bewegung [Duplikat]

Rana

Es gibt zwei Ausdrücke bezüglich der relativistischen Masse des Photons; nämlich relativistischer Ansatz:

M = \frac{M_{0}}{({1 - \frac{v^{2}}{C^{2}})}^{\frac{1}{2}}} .

$m = \frac {m_0} {({1 - \frac {v^2 } {c^2 }) } ^\frac {1 } {2} }.$

Und Energie-Masse-Äquivalenzformel:

E = M C^{2} .

$E = m {c}^2.$

Es gibt häufige Verwendungen in Physikbüchern:

Die erste Formel wird verwendet, um zu beweisen, dass die Ruhemasse des Photons Null ist.

Die zweite Formel wird verwendet, um herauszufinden, was als kinetische Masse eines Photons in Bewegung bezeichnet wird.

MEINE FRAGE: Die erste Formel legt nahe, dass das Photon eine unendliche Masse in Bewegung haben muss, und die zweite ergibt eine endliche Masse (kinetisch). Warum ist diese Ungleichheit?

sichere Sphäre

Null geteilt durch Null ist nicht unendlich.

Nemo

Die vollständige Gleichung ist

E^{2} = (p c)^{2} + (m c^{2})^{2}

$E^2=(pc)^2+(mc^2)^2$ . Photonen sind masselos, ihre Energie ist also gleich ihrem Impuls.

E = p c

$E=pc$ .

QMechaniker

Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/3541/2451 , physical.stackexchange.com/q/297774/2451 und Links darin.

Antworten (2)

Relativistische Masse des Photons in Bewegung [Duplikat]

Die vollständige Gleichung ist $E^2=(pc)^2+(mc^2)^2$ . Photonen sind masselos, ihre Energie ist also gleich ihrem Impuls. $E=pc$ .
Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/3541/2451 , physical.stackexchange.com/q/297774/2451 und Links darin.

youpilat13 · Answer 1

Aus keiner der von Ihnen zitierten Formeln kann geschlossen werden, dass die Masse eines Photons Null ist. Die Formel, die dazu verwendet werden sollte, ist die generische spezielle relativistische Relation $E^2 - p^2c^2 = m^2c^4$ in Verbindung mit der Formel für Energie und Impuls eines Photons $E=pc$ . Setzt man diese letztere Formel in die erstere ein, ergibt sich sofort $m=0$ , dh dass die Masse eines Photons Null ist.

Um es klar zu sagen, das Symbol $m$ in Ihrer Antwort bezeichnet die unveränderliche Masse, während das Symbol $m$ in der Frage des OP nicht. Dies könnte zu einiger Verwirrung führen.

DanielC · Answer 2

Nun, per Definition ist ein Photon (ein Einteilchenzustand des quantisierten em-Feldes) masselos, dh hat Masse = 0. Es gibt kein ruhendes Photon, so dass „Photon in Bewegung“ ein sprachlicher Fehler namens Pleonasmus ist.

Die erste Formel, die Sie geschrieben haben, gilt für Objekte mit einer Masse ungleich Null (Trägheitsmasse oder Ruhemasse - Sie können sehen, dass diese beiden Begriffe für Photonen nicht gelten, es gibt keinen Ruhezustand / IRF im Ruhezustand für ein Photon und Trägheit als Gegensatz auf Beschleunigung trifft nicht zu, da Photonen keiner Beschleunigung/Verzögerung unterliegen), daher ist es sinnlos, sich hier darauf zu berufen.

Lesen Sie hier mehr: https://en.wikipedia.org/wiki/Mass#Definitions_of_mass oder einige wunderbare Artikel des verstorbenen Lev Okun, wie diesen hier: https://arxiv.org/abs/hep-ph/0602037

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Rana

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Nemo

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youpilat13

Alfred Centauri

DanielC

Soll das Photon Masse haben?

Relativistische Masse des Photons [Duplikat]

Wenn sich die Ruhemasse nicht mit vvv ändert, warum ist dann unendlich viel Energie erforderlich, um ein Objekt auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen?

Lichtmasse und m(v)=m0/1−v2/c2−−−−−−−−√m(v)=m0/1−v2/c2m(v) = m_0/\sqrt{1 - v^ 2/c^2}

Warum ist es akzeptabler anzunehmen, dass sich Photonen mit der universellen Geschwindigkeitsgrenze bewegen, anstatt sich ihr zu nähern?

Gilt E=mc2E=mc2E = mc^2 für Photonen?

Wenn ein Photon keine Masse hat, warum hat es dann keine unendliche Geschwindigkeit? [Duplikat]

Warum gilt der Lorentzfaktor nicht für die relativistische Masse, wenn wir ihn auf Photonen anwenden? [Duplikat]

Hat eine "Photon Box" eine schwere Masse?

Wenn Photonen am Ende eine winzige Masse haben, sagen wir 10−54 kg10−54 kg10^{-54}~\rm kg, wie groß wäre dann die universelle Geschwindigkeit masseloser Teilchen?