Энергия, импульс и масс фотона

Лекция № 6

Тема 6. Квантовые свойства излучения

6.1. Энергия, импульс и масс фотона.

6.2. Внешний фотоэффект.

6.3. Эффект Комптона.

6.4. Давление света.

Для объяснения теплового излучения твердых тел немецкий физик М. Планк ввел понятие кванта электромагнитного излучения. Далее Альберт Эйнштейн развил гипотезу Планка, предположив, что свет не только излучается, но и распространяется и поглощается веществом отдельными квантами. Эти кванты излучения были названы фотонами.

Энергия фотона равна:

, (6.1.1)

где h =6,626×10^-34 Дж×с – постоянная Планка.

Так как фотон обладает энергией, то согласно специальной теории относительности, он обладает и массой:

. (6.1.2)

Импульс фотона равен:

. (6.1.3)

Из релятивистской формулы связи импульса и энергии частицы:

, (6.1.4)

где Е – полная энергия частицы; Е ₀– энергия покоя частицы; р – импульс частицы;

с учетом формул (6.1.1 и 6.1.3), получаем:

. (6.1.5)

Т.е. масса покоя фотона равна нулю.

Это означает, что фотон представляет собой частицу особого рода, не имеющую массу покоя и всегда движущуюся в вакууме со скоростью с.

Дата добавления: 2015-06-04