Qual é a massa de um fóton?
Há muito as pessoas estão acostumadas ao fato de que um doscaracterísticas de qualquer matéria é massa. É inerente não apenas a objetos tão grandes como planetas e estrelas, mas também a seus análogos do microcosmo invisível - prótons e elétrons. Sir Isaac Newton, em seu tempo, provou brilhantemente a relação entre forças gravitacionais e a massa que o corpo possui. No contexto de sua teoria, os cálculos da mecânica celeste ainda são realizados com sucesso. Em um tempo após a criação da teoria de Newton, tornou-se necessário fazer modificações substanciais, já que alguns fenômenos permaneceram inexplicáveis. Este problema foi resolvido por A. Einstein, tendo formulado sua "teoria especial". Ao mesmo tempo, a famosa fórmula E = m * (c * c) apareceu, indicando a inter-relação entre energia, massa e velocidade da luz. Aplicando a fórmula às partículas, rapidamente ficou claro que a massa do fóton (partícula de luz) é zero. À primeira vista, isso contradiz o senso comum, mas é tudo isso. A massa de um fóton na velocidade zero de seu movimento é zero. Mas quando uma partícula supera 300 mil km / s - ela adquire a massa usual. No entanto, recentemente acredita-se que a massa do fóton, no entanto, é zero. E então o valor que segue da fórmula H * v = m * (c * c), é uma massa relativista. Então, qual é exatamente a massa de um fóton? A fórmula, de fato, é. Só é mais complexo e o cálculo é realizado através do valor momentum de uma dada partícula.
Como a energia E para um fóton é H * v, a massa pode ser determinada a partir da fórmula:
m = (H * v) / (c * c)
Mas como um fóton, de fato, sendo uma luz, não pode existir em princípio a velocidades menores que "s" (300 mil km / s), a massa encontrada acima é correta apenas para o estado de movimento.
Impulso pode ser encontrado
p = (m * v) / sqrt (1- (v * v) / (c * c))
A presença de momento indica energia. De fato, se em um dia de verão colocar sua mão sob os raios do sol, então o calor é claramente sentido. Este fenômeno pode ser explicado através da transferência de energia por uma partícula com uma certa massa movendo-se em alta velocidade. Isto é o que se observa em relação à luz. Portanto, a massa e o momento do fóton são tão importantes, embora, neste caso, nem sempre seja possível operar com os conceitos usuais.
Em numerosos fóruns na Internet são realizadosdebate sobre a natureza da luz e como realizar cálculos. Obviamente, a questão de qual a massa de um fóton é igual a, ainda não pode ser considerada fechada. Novos modelos permitem explicar os processos observados de uma maneira completamente diferente. Na ciência, isso sempre acontece: por exemplo, primeiro a teoria de Newton era considerada completa e lógica, mas logo ficou claro que várias emendas eram necessárias. Apesar disso, nada nos impede agora de usar as propriedades conhecidas do fluxo de luz: um homem aprendeu a ver com instrumentos através da escuridão; as portas do supermercado abrem-se automaticamente antes do visitante; as redes ópticas alcançaram velocidades sem precedentes de transmissão de dados digitais; e dispositivos especiais tornaram possível converter a energia da luz solar em eletricidade.
Por que um fóton em repouso não tem massa?(e não existe de todo)? Existem várias explicações para isso. Primeiro, esta conclusão segue as fórmulas. Segundo - como a luz tem uma natureza dual (é ao mesmo tempo uma onda e um fluxo de partículas), então, obviamente, o conceito de massa é completamente inaplicável à radiação. Terceiro - uma lógica: imagine uma roda giratória rápida. Se você olhar através dele, em vez dos raios pode ser visto um nevoeiro, névoa. Mas você deve começar a reduzir a velocidade de rotação, pois a névoa gradualmente desaparece e, após uma parada completa, apenas os raios permanecem. Neste exemplo, a neblina - uma partícula, chamado "fotões." Ela só pode ser observado em movimento, e com uma velocidade bem definido. Se a velocidade cair abaixo de 300 mil km / s, o fóton desaparece.
