Kokia yra fotono masė?

Žmonės jau seniai pripratę prie to, kad vienas išBet kurios medžiagos savybės yra masė. Tai būdinga ne tik tokiems dideliems objektams kaip planetos ir žvaigždės, bet ir jų kolegose iš nematomų mikrorajonų - protonų ir elektronų. Siras Izaokas Niutonas vienu metu puikiai įrodė gravitacinių jėgų ir masės santykį, kurį kūnas turi. Savo teorijos kontekste dangaus mechanikos skaičiavimai vis dar sėkmingai vykdomi. Sukūrus Niutono teoriją, buvo būtina ją gerokai pagerinti, nes kai kurie reiškiniai liko nepaaiškinami. Šią problemą išsprendė A. Einšteinas, suformulavęs „ypatingą teoriją“. Tuo pačiu metu pasirodė žinoma formulė E = m * (c * c), rodanti energijos, masės ir šviesos greičio tarpusavio ryšį. Taikant formulę dalelėms, greitai paaiškėjo, kad fotono masė (šviesos dalelė) yra lygi nuliui. Iš pirmo žvilgsnio tai prieštarauja sveikai protui, bet viskas yra tik taip. Fotono masė nulinio greičio metu yra nulis. Bet kai dalelė įveikia 300 tūkst. Km / s - ji įgyja įprastą masę. Tačiau pastaruoju metu manoma, kad fotono masė vis dėlto yra nulis. O reikšmė, gaunama iš formulės H * v = m * (c * c), yra reliatyvistinė masė. Taigi, ką fotonų masė tikrai lygi? Formulė yra tikrai. Tik tai yra sudėtingesnė ir skaičiavimas atliekamas per tam tikros dalelės pagreitį.

Kadangi fotono energija E yra lygi H * v, tada iš formulės galite nustatyti masę:

m = (H * v) / (c * c)

Tačiau kadangi fotonas, iš tiesų, yra šviesa, iš esmės negali egzistuoti greičiu, mažesniu nei „c“ (300 tūkst. Km / s), pirmiau minėta masė tinka tik judėjimo būsenai.

Impulsą galima rasti per

p = (m * v) / sqrt (1- (v * v) / (c * c))

Impulso buvimas rodo energiją.Iš tiesų, jei jūs vasaros dieną įdedate ranką po saule, galite aiškiai pajusti šilumą. Šį reiškinį galima paaiškinti energijos perdavimu dalelėmis, kurių tam tikra masė juda dideliu greičiu. Tai yra stebima šviesos atžvilgiu. Todėl fotono masė ir pagreitis yra tokie svarbūs, nors šiuo atveju ne visada įmanoma dirbti su pažįstamomis sąvokomis.

На многочисленных форумах в сети Интернет ведутся diskusijos apie šviesos pobūdį ir kaip atlikti skaičiavimus. Akivaizdu, kad klausimas, kas yra lygus fotono masei, kol nebus laikomas uždarytu. Nauji modeliai leidžia visiškai skirtingai paaiškinti pastebėtus procesus. Visada tai yra moksle. Pavyzdžiui, pirmiausia Niutono teorija buvo laikoma visišku ir logišku, tačiau netrukus paaiškėjo, kad reikia daug pakeitimų. Nepaisant to, niekas netrukdo mums jau naudotis žinomomis šviesos srauto savybėmis: žmogus su instrumentais išmoko matyti tamsoje; prekybos centrų durys automatiškai atidaromos lankytojui; optiniai tinklai pasiekė anksčiau nematytų skaitmeninių duomenų perdavimo spartų; ir specialūs prietaisai leido saulės šviesos energiją konvertuoti į elektros energiją.

Почему же фотон в состоянии покоя не имеет массы (ir visai neegzistuoja)? Tam yra keletas paaiškinimų. Pirma - ši išvada kyla iš formulių. Antra, kadangi šviesa turi dvigubą prigimtį (tai yra ir banga, ir dalelių srautas), tada akivaizdu, kad masės sąvoka visiškai netaikoma spinduliuotei. Trečiasis yra logiškas: įsivaizduokite greitai besisukantį ratą. Jei žiūri pro jį, vietoj stipinų matysite tam tikrą rūko, rūko. Tačiau verta pradėti mažinti sukimosi greitį, nes dūmai palaipsniui dingsta, o po visiško sustojimo lieka tik stipinai. Šiame pavyzdyje migla yra dalelė, vadinama „fotonu“. Jis gali būti pastebimas tik judant ir griežtai apibrėžtu greičiu. Jei greitis nukrenta žemiau 300 tūkst. Km / s, fotonas dingsta.