大家好,如果您还对光子为什么没有质量不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享光子为什么没有质量的知识,包括为什么光子没有质量的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!
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光子有质量吗
爱因斯坦将经典电磁学中相对于物理背景的光速不变,扩展至任意参照系。由光速不变现象提升为光速不变原理,进而建立了狭义相对论。
如此一来,光速相对于能量和空间的相对不变(速度差与速度之比趋近于零),改变为光速相对于上述两者的绝对不变(速度差等于零)。相应的,将原本光子的静质量近似为零,改为定义光子的静质量等于零。
然而,静质量为零的物体是不存在的。类似于,如果没有任何东西可吃,那么吃的动作就不存在。自然界的本质是运动???♀?,而没有静质量的运动是不存在的。任何物体,其静质量都是介于零至无穷大之间的有限数值。根据估算光子的静质量约为10-41克,只有光子的静质量大于零,光速才是一个有限的速度,才能够获得相对于量子空间的势能。
任何物体,其外在的能量都有两种存在形式,其一是相对于自身的动能,其二是相对于空间的势能。光子也不例外,同时具有动能和势能。只是,因为光子的静质量非常小,致使其动能远低于势能,表现为光速不变。
当空间效应由于物体状态的改变而变化时,如高速运动,物体的能量会在两种不同的能量形式之间发生部分地转化。比如,光子的运动红移,就是为维持其相对于空间的势能,而提高动能(速度)降低势能(频率)。因为,光速是光子维持其相对于空间势能的速度。
认为光子静质量大于零的另一个理由是,光子的本征参量即光子的角动量普朗克常数h大于零,而且具有不变性和不可分割性。前者表明光子含有质量,后者则说明该质量为与光子状态无关的静质量。
综上所述,光子是有静质量的,这既是量子的普朗克常数h所确定的,也是光速不变的物理机制所要求的。
光子有没有质量
质量(mass)是量度物体平动惯性大小的物理量。
光量子,简称光子,是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子,在1905年由爱因斯坦提出。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。光子静止质量为零。光子以光速运动,并具有能量、动量、质量。
量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。
光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小,频率越高,能量越高。当一个光子被原子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。
光子具有能量,也具有动量,更具有质量,按照质能方程,E=mc2=hν,求出m=hν/c2,
光子由于无法静止,所以它没有静止质量,这儿的质量是光子的相对论质量。
根据量子场论,一对正反粒子可发生湮灭变成一对高能γ光子,而一对高能γ光子在高温下亦可发生反应产生一对正反粒子。比如在T=1015K的温度下可发生光子向质子和中子等重子的转化。
用费曼图表示的正电子-负电子散射(也叫做Bha-Bha散射),波浪线表示交换虚光子的过程。
光子为什么没有质量
题目问的不甚准确,光子静止质量为零。光子以光速运动,并具有能量、动量、质量。
光子的静止质量严格为零,本质上和库仑定律严格的距离平方反比关系等价,如果光子静止质量不为零,那么库仑定律也不是严格的平方反比定律。所有有关的经典理论,如麦克斯韦方程组和电磁场的拉格朗日量都依赖于光子静质量严格为零的假设。从爱因斯坦的质能关系和光量子能量公式可粗略得到光子质量的上限:m=hν/c2
光子具有能量,也具有动量,更具有质量,按照质能方程,E=mc2=hν,求出m=hν/c2。
光子由于无法静止,所以它没有静止质量,这儿的质量是光子的相对论质量。
光子有质量吗有什么科学依据吗
作为大学物理学教授,我试着来回答你这个问题,希望普通的读者也能明白。
光子,光的能量量子,是最初普朗克为了解释黑体辐射时提出来的概念(假说)。它与后来的康普顿散射实验、爱因斯坦光电效应方程等,共同证明了光也是粒子,这样完善了人们对光的本性的认识:光是波和粒子统一体,光具有波粒二象性(光的波动性为以杨氏双缝干涉实验为开始的一系列干涉、衍射实验所证实)。
好,铺垫结束后回到问题本身,光子是否具有质量呢?
质量,是所有粒子的一个重要特性指标,光子当然也不例外。也就是说光子具有质量。那么光子的质量是多少呢?
依据爱因斯坦相对论理论,光在真空中的速度为c,是完全相对论的,其质量与能量满足质能关系,即E=mc^2。而我们知道,光子的能量满足E=h[niu](希腊字母),这里h为普朗克常数,[niu]为光的频率。因此,光子的质量为m=h[niu]/c^2。可见,不同频率的光子,具有不同的质量。
需要指出的是,上述光子的质量,是相对论质量,也就是光子以光速运动时的质量,称为动质量。而光子没有禁止质量,即光子的静止质量为零。
关于光子为什么没有质量,为什么光子没有质量的介绍到此结束,希望对大家有所帮助。