光子有沒有質量?

時間 2021-05-30 23:02:07

1樓:

零能量和零質量的物質根本不存在。因此,如果沒有質量的物體在物理上存在,則它永遠不會靜止,光就是這種情況。光確實攜帶了能量,並且是在沒有任何質量的情況下實現的。

所謂光子質量為零,是說光子在靜止時的相對質量(Relativistic Mass)為零,但光子在運動時其相對質量(Relativistic Mass)會隨著速度的增加而增大。而光子在理論上是不會靜止的,這裡體現的乙個概念。

2樓:乙個冷酷的復讀機

光子靜質量是否為0是現代物理學還沒有解決的乙個問題,它涉及到了光的相速度和群速度(若靜質量不為0,那麼兩者不相等,天文觀測已經發現了宇宙中光線相速度和群速度不相等的證據,但是暫時無法確定其起因),並且和庫侖定律也是緊密相關的(若靜質量不為0,庫侖定律的平方反比律就不正確了)

3樓:陳雪明

宇宙中根本不存在光子!

光子是愛因斯坦虛構的粒子。

愛因斯坦虛構了光子,把光電效應胡謅成光子撞擊電子把電子撞出原子。

若按愛因斯坦光電效應原理的解釋計算,光子撞擊電子的機率不到1/100000,光電能量轉化率不到1%,而工業上光電材料的光電轉化率已達到15%以上,實驗室已達40%。

光電材料能量轉化率的事實徹底否定了愛因斯坦建立在光的粒子性基礎上的光電效應原理。

在狹義相對論中,愛因斯坦引進了神學時間可變的核心思想,賦予虛構的光子神一般的神通。

隨著支援光的粒子性的依據乙個個被否定,光的波粒二象性理論己完全失去任何支援基礎,光的所有性質都符合波的一般性質,光的波粒二象性理論正式終結。

4樓:藍隱藍郢

我記得後面好像還有句話吧,擁有質量且達到光速的物體靜質量無窮大。你先區分靜止質量與動質量,光只有動質量而靜止質量為0。光具有波粒二象性對吧,那麼在它顯粒子性的時候(比如光電效應)顯然是具有動量的,P=mc=mc^2/c=E/c=hv(niu不會打)/c=h/入(lambda),運動的時候就是動質量,那麼就可以被黑洞吸引。

而愛英斯坦相對論裡你提的那一條應該指的是靜質量,這邊有乙個動質量與靜質量的方程,你可以去了解一下。(我也是自己看書理解的,不一定對)

5樓:知解不知解

我想,按照現在的說法,光子應該是有質量的,現在一般都說光子是一種物質,物質就必然存在質量。不過,光子的質量太小太小了,所以,為了方便計算,一般假設它的靜止質量是零。也就是,假設光速是不變。

但我想光速是會變化的,只不過光子的質量太小太小,光速的變化太小太小,所以忽略不計了。把光子的靜止質量假設為零方便用公式描述光子的運動。而光子的運動質量不是零,這主要能量計算等等要用到。

6樓:

「光子在真空中運動速度很大,但是在超導狀態下,光執行的速度很慢,大體跟目前世界跑得最快的奧運會短跑冠軍的速度相近,而且,光子在這種狀態下也具有了質量。」

7樓:Silver

光子正常情況下有能量,沒有質量,動量也不能算真正的質量,這已經很明確了。光子一旦有了質量就無法達到光速,如果真的有質量,電磁力將會被改寫。不過在超導體內部光子會變重,因為在這情況光子會得到質量,並且速度減慢。

因為超導體發生對稱性自發破缺,產生某種和希格斯場有關的玻色子(不是希格斯粒子),這種玻色子賜予了光子質量。

正常的光子是沒有質量的。

8樓:宮非

2016-02-18

物理上把所有粒子按一種叫「自旋」的特徵量分為兩大類,一類是所謂「費公尺子」,即自旋為半整數的粒子;一類是所謂「波色子」,即自旋為整數的粒子。絕大部分粒子都是「費公尺子」,比如電子、質子就是費公尺子,只有很少幾種粒子是「波色子」,比如光對應的「光子」就是波色子。通常費公尺子被認為是「實物粒子」,即構成實體物質的材料。

而波色子則是傳遞物質之間相互作用的「媒介」,而不是物質本身

光子在黑洞中是受重力場的作用,並不是電場,正確的說法是,光子無靜止質量,若光子速度為零時,其質量亦為 0。當然光子的速度非常快,在真空處其速度是所有物理量速度的極限,即為c。根據特殊相對論能量和動量的關係式,光子具有動量,其動量為光子能量除上光速c,即p = E╱c 或 ,是普郎克常數。

光子示意圖

一般的質點 (如電子) 在量子力學中也如同波的行為,其物質波的波長,根據de Broglie 物質波的定義,也可寫成:物質波波長,p 是電子的動量。電子和光子並無不同,除了光子無靜止質量外。

因光子無靜止質量,光子的速度可達光速。因電子具靜止質量,故電子無法達到光速

因光子具有能量和動量,所以他的行為如同一般的質點,會出現光子與質點的碰撞的現象,如「康普敦效應,compton effect」。光子具有動量,也因此光束具有「光壓」的現象,光束打在物體表面會對物體施以一作用力。有人建議採用太陽風帆進行遠距離的太陽系旅行,便是利用此太Sunny壓。

康普敦效應

光子在加速力場或重力場中,會改變其運動方向,光束會彎曲,光子的能量也會改變。其行為亦如同質點受力的情形一般。更何況相對論中也有質能互換的守恆關係。

將運動中的光子描述成帶有質量的質點來處理,並不違反任何物理的定律。不過要特別強調的是:

1).光子的靜止質量為 0

2). 光子的動量相當小,若將光速運動的光子當作質點看待時,其質量將相當小

光子在靜止時質量為0,在運動時具有質量。根據Einstein 的相對論基本假設之下,可得出轉換公式為:相對論性質量 (relativistic mass,m) = 靜止質量 (rest mass,

) * 洛倫茲因子(γ)

----- (1)

而 ----- (2)

所以光子的γ=inf.

又相對論性質量已知不為零,所以靜止質量必為0,故得證。分類:

科普>>

物理>>天文

9樓:

運動時候的質量是按照E=mc^2來計算的,其中E是光子的能量。

所謂光子質量為0,是說光子沒有靜止質量,但並不意味著光子沒有運動質量。

我們要是願意把運動質量m和光速c乘起來,還真的可以得到乙個不為零的光子的動量p=mc=E/c.這說明了光子是可以有動量的

光子的動質量可以用質能方程跟光子能量方程聯立

E=mc^2=hv

可以推導出動質量。

愛因斯坦狹義相對論的基本假設之一是光速不變性,其直接推論就是光子的靜止質量必須為零,因此實驗檢驗光子是否具有非零的靜止質量一直備受關注。

檢驗光子的靜質量對驗證「光速不變原理」這一狹義相對論的理論基礎有著重要的意義。已有的基於Proca電磁方程的檢驗方法在實驗尺度越大的情況下,效果越顯著,但是在天文尺度下進行的實驗可能會受到引力場的影響。本文在匯出Proca光線在引力場中的傳播方程後,以球對稱引力場以及平面引力波分別作為靜態和動態引力場的例子,計算了有質量光子對應的光線偏折與頻移。

發現如果光子有靜質量,那麼光在球對稱引力場中的偏折將隨頻率減小而增大;而因引力波引起的頻移起伏將變小。但是這兩種情況下的改變量的數量級都很小,因此得出結論:在目前的實驗條件下,對於檢驗光的真空色散效應時,引力場造成的影響是完全可以忽略的。

10樓:

根據相對論,引力場的本質是質量引起的空間彎曲,引力大小反應了空間彎曲的曲率。

所以光子就算質量為0,他也逃不出黑洞造成的彎曲的空間。

不知道這樣能否說明白

11樓:小榴彈

這個問題我不能回答得很好,不過我會盡量回答。靜止的光子是沒有質量的,但是運動的光子有能量。根據質能方程。

也可以說有質量。不過一般不那麼說。因為是以能量形式存在的。

黑洞巨大的引力會導致空間的扭曲。光在均勻介質中直線傳播。扭曲的空間的直線不再是咱們見到的直線,黑洞附近的直線是會偏向黑洞的。

所以光傳播的也會偏向黑洞。所以黑洞會「吸收」光

光子為什麼沒有質量?

光子只是沒有靜質量,但是存在動質量。在無對稱破缺的前提下,阿貝爾規範場的量子必須是無質量的 不帶電荷的玻色子,對應於電磁場,這種規範對稱性反應為複數的局域U 1 對稱性。如果光子的靜質量不為零,那麼電磁學下現有的麥克斯韋方程組和庫倫定律都不能成立。舉個例子,分母可以趨於零但永遠不能為零,否則現代數學...

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