Ist ein Photon wirklich masselos? [Duplikat]

Wenn sich ein Photon mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und masselos ist, muss es keine Energie haben, aber das ist nicht der Fall, wie wir beim photoelektrischen Effekt sehen. Hilf mir auch zu wissen, woraus Photonen bestehen, wie sie entstehen?.

Antworten (3)

Wenn Leute behaupten, dass ein Photon masselos ist, meinen sie damit, dass ein Photon keine Ruhemasse hat . In der speziellen Relativitätstheorie die Formel für die Energie eines Teilchens mit Masse M Schwung besitzen P Ist

E = P 2 C 2 + M 2 C 4

Wenn wir setzen M = 0 für ein Photon werden wir am Ende mit

E = P C

Hier wird der Impuls eines Photons durch die Quantenmechanik beschrieben

P = H λ

mit λ die Wellenlänge des Lichts ist.

Es kann also eine Energie haben, während es immer noch masselos ist.

Wenn ein Photon masselos ist, muss es keine Energie haben

Das ist nicht der Fall. Eine Möglichkeit, sich Masse vorzustellen, ist nichts weiter als ein bequemer Name für Ruheenergie. Photonen sind tatsächlich masselos und haben daher keine Ruheenergie. Dies ist kein Problem, da sie gemäß der speziellen Relativitätstheorie kein Ruhesystem haben.

Bitte beachten Sie, dass wir davon ausgehen, dass wir die Ruhemasse mit bezeichnen M , die gut bekannten E = M C 2 ist nicht die ganze Geschichte - die allgemeine Formel lautet

E 2 = M 2 C 4 + P 2 C 2

Im Prinzip könnte man sich drei Arten von Teilchen vorstellen, abhängig von den relativen Werten von Energie und Impuls:

  • E 2 > P 2 : massive Teilchen, v < C
  • E 2 = P 2 : masselose Teilchen (zB Photonen), v = C
  • E 2 < P 2 : tachyonische 'Partikel', v > C

Die letzte Variante ist hypothetisch und nicht wirklich partikelartig (sie können nicht richtig lokalisiert werden und würden sich eher wie eine Fernwirkung manifestieren).

woraus bestehen photonen

Soweit wir wissen, sind sie Elementarteilchen. Sie sind Anregungen eines bosonischen Quantenfeldes und aus nichts gemacht.

wie entstehen sie

Durch Prozesse, die die elektromagnetische Wechselwirkung im Allgemeinen und beschleunigte, vibrierende oder springende Elektronen im Besonderen beinhalten.

Ein Photon trifft im Falle eines photoelektrischen Effekts mit Lichtgeschwindigkeit, aber seine Masse ist Null, also muss seine Energie zum Zeitpunkt des Aufpralls nach e = m.csqaure Null sein, aber das ist es nicht hast du eigentlich Masse?
@kstb: E = M C 2 ist unvollständig, wenn M bezeichnet Ruhemasse; die allgemeine formel lautet E 2 = M 2 C 4 + P 2 C 2 mit Sonderfällen E = γ M C 2 für massive und E = H v für masselose Teilchen; prinzipiell könnte man das einer 'relativistischen masse' zuordnen M R = H v / C 2 zu Photonen, aber ich persönlich würde das nicht empfehlen
dann ist ein Photon masselos?
@kstb: ein Photon hat tatsächlich keine Ruhemasse ; Wenn Sie sich dafür entscheiden (ich nicht), könnten Sie eine relativistische Masse zuweisen , die von der Frequenz des Photons abhängt

Nein, ein Photon muss keine Masse haben, um mit Materie interagieren zu können. Tatsächlich ist es seine Energie, die bei Interaktionen wichtig ist. Für den photoelektrischen Effekt muss das einfallende Photon genügend Energie enthalten, um die Elektronen auf dem Metall der Photodiode zu verdrängen.

Die Frage, woraus Photonen bestehen, ist eine ziemlich tiefgründige und schwierige Frage, die nur mit Teilchenphysik beantwortet werden kann. Aber das ist, was ich weiß. Sie können Photonen aus Paarvernichtungen (Elektron + Positron usw.) erzeugen. Und Sie können ein Photon ausstoßen lassen, wenn Sie ein angeregtes Elektron in einem Atom / Molekül ein Energieniveau nach unten gehen lassen.

Ist ein Photon wirklich masselos? [Duplikat]
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