¿E=mc2E=mc2E = mc^2 se aplica a los fotones?

Question

¿E=mc2E=mc2E = mc^2 se aplica a los fotones?

Anónimo

Los fotones no tienen masa, pero si $m = 0$ y $E=mc^2$ , después $E = 0c^2 = 0$ . Esto diría que los fotones no tienen energía, lo cual no es cierto.

Sin embargo, dada la fórmula $E = ℎf$ , un fotón tiene energía como $ℎ$ es una constante distinta de cero y los fotones con una frecuencia cero no existen.

¿Qué me estoy perdiendo aquí, o la famosa fórmula no se aplica a los fotones?

Heidar

La relación energía-momento correcta es

E^{2} = p^{2} c^{2} + m^{2} c^{4}

$E^2 = p^2c^2 + m^2c^4$ , dónde

p

$p$ es el impulso. (Consulte en.wikipedia.org/wiki/Photon#Physical_properties ). Solo para partículas en reposo tenemos

E = m c^{2}

$E = mc^2$ .

justin l

Por cierto,

E = m c^{2}

$E = mc^2$ ser presentado como el niño del cartel de la "física hermosa" es algo engañoso y no significa nada sin el contexto adecuado.

Lame caliente

Tenga en cuenta que los fotones son inquietos.

Respuestas (3)

¿E=mc2E=mc2E = mc^2 se aplica a los fotones?

La relación energía-momento correcta es $E^2 = p^2c^2 + m^2c^4$ , dónde $p$ es el impulso. (Consulte en.wikipedia.org/wiki/Photon#Physical_properties ). Solo para partículas en reposo tenemos $E = mc^2$ .
Por cierto, $E = mc^2$ ser presentado como el niño del cartel de la "física hermosa" es algo engañoso y no significa nada sin el contexto adecuado.

Marek · Answer 1

Hay dos posibles explicaciones derivadas del hecho de que la definición de $m$ en la fórmula es ambiguo. Bueno, tal vez Einstein tenía en mente solo uno de los dos significados en su artículo original, pero me temo que no lo sabría porque no lo he leído. Sea como fuere, se debe recordar que la relatividad especial mezcla el espacio y el tiempo y, por lo tanto, también el impulso y la energía, y la fórmula completa que relaciona todas estas cantidades fundamentales debe ser

{mi}^{2} = {metro}_{0}^{2} C^{4} + {pags}^{2} C^{2}

$E^2 = m_0^2c^4 + p^2c^2$ dónde

m_{0}

$m_0$ es la masa en reposo de la partícula (cero para los fotones) cuya importancia radica en que es invariante frente a las transformaciones de Lorentz (rotaciones y impulsos). Entonces, la primera explicación es que la famosa fórmula solo se cumple en el marco de reposo del objeto (

p = 0

$p=0$ ). Pero dicho marco de reposo no está disponible para los fotones, por lo que la fórmula no es válida para ellos.

La otra explicación es a través del concepto de masa relativista. En ese caso el $m$ adquiere el significado de masa aparente porque cuanto más rápido vaya el objeto, más difícil será acelerarlo (debido a la velocidad finita de la luz). Entonces, formalmente, todavía se puede hablar de que el fotón tiene una masa relativista (o efectiva) $m = E/c^2$ . Pero este concepto de masa presenta todo tipo de problemas por lo que se desaconseja su uso.

El tl; dr: no, no se aplica ;-) Sin embargo, gran respuesta, +1.
¿Cuáles son algunos de los problemas con el uso de la masa relativista?
@DavidZ No creo que un tl; dr sea suficiente en Physics Stack Exchange, o en la mayoría de los otros sitios SE para el caso.
Secundo la pregunta de @Matt Fenwick. ¿Alguien tiene una idea?

arivero · Answer 2

No necesita la mecánica cuántica para discutir aquí, simplemente puede mirar la ecuación con la masa en reposo, en lugar de la que tiene la masa relativista. Esto es

{mi}^{2} = {metro}_{0}^{2} C^{4} + {pags}^{2} C^{2}

$E^2= m_0^2 c^4 + p^2 c^2$ Entonces, cualquier partícula con masa en reposo cero todavía tiene energía proveniente del momento lineal.

¿Por qué? Si usamos el momento relativista entonces $p = \frac{mv}{\sqrt{1-v^2}}=0$ , ¿Correcto?
$p = \frac{0 \cdot 1}{\sqrt{1 - 1^2}} = \frac{0}{0}$ entonces puede ser lo que es ( $E/c$ ).

usuario139577 · Answer 3

Si vemos a la manera de Louis de Broglie, dice que la luz tiene naturaleza dual, puede ser en forma de ondas o en forma de materia por fórmula $\lambda =h/p$ , $h$ es la constante de Planck que muestra la naturaleza de la onda y $p$ es el impulso que explica la onda de materia.

¿E=mc2E=mc2E = mc^2 se aplica a los fotones?

Anónimo

Heidar

justin l

Lame caliente

Respuestas (3)

Marek

david z

mate fenwick

arcon

sin tratar_paramediensis_karnik

arivero

Jori

Bartek Chom

usuario139577

¿Puedes crear masa con E=mc2E=mc2E=mc^2?

¿Debería tener masa el fotón?

Masa relativista de fotón [duplicado]

Masa relativista de fotón en movimiento [duplicado]

¿Qué impide que la masa se convierta en energía?

¿Cómo se ve afectada la luz por la gravedad?

¿Qué tan rápido se extiende la gravedad desde la masa creada? [duplicar]

¿Qué tipo de energía representa el EEE en E=mc2E=mc2E=mc^2?

Si la masa en reposo no cambia con vvv, ¿por qué se requiere energía infinita para acelerar un objeto a la velocidad de la luz?

Masa de luz y m(v)=m0/1−v2/c2−−−−−−−−√m(v)=m0/1−v2/c2m(v) = m_0/\sqrt{1 - v^ 2/c^2}