Маса та імпульс фотона

Згідно з гіпотезою світлових квантів Ейнштейна світло випромінюється, поглинається і поширюється дискретними порціями, які названі фотонами. Фотон, подібно до будь-якої рухомої частинки або тіла, має енергію, масу та імпульс. Енергія фотона .

Формулу для маси фотона можна безпосередньо вивести з формули, яка виражає взаємозв’язок маси і енергії в теорії відносності:

. (3.21)

Маса фотона відрізняється від маси макроскопічних тіл і мас інших „елементарних” частинок. Ця відмінність полягає в тому, що фотон не має маси спокою m₀. Фотонів, які перебувають у спокої, не існує і для фотона . Зв’язок імпульсу фотона з його енергією можна вивести з формули, яка отримана в теорії відносності:

.

Для фотона і

,

Введемо хвильове число , тоді імпульс фотона

, (3.22)

де

.

Імпульс фотона є векторною величиною. Напрямок імпульсу збігається з напрямком поширення світла, що характеризується хвильовим вектором .

Рекомендована література до Розділу ІІІ

1. І.Р. Зачек, І.М. Кравчук, Б.М. Романишин, В.М. Габа, Ф.М. Гончар. Курс фізики: Навчальний підручник/ За ред. І.Е. Лопатинського. – Львів: Бескид-Біт, 2002. 376 с.

2. Б.М. Яворський, А.А. Детлаф. Курс фізики ІІІ, - К.: Вища школа, 1973. 499 с.

3. Т.И. Трофимова. Курс физики. – М.: Высш шк., 1990. 478 с.

4. И.В. Савельев. Курс общей физики, т. ІІІ - М.: Наука, 1986. 318 с.

5. С.Э. Фриш, А.В. Тиморева. Курс общей физики, т. ІІІ. – М.: Физматгиз, 1962. 644 с.

6. І.Р. Зачек, І.Е. Лопатинський, Й.Я. Хром´як. Висвітлення досягнень українських фізиків у курсі фізики: Методичний посібник/ За ред. Ю.К. Руданського. – Львів: Видавництво національного університету „Львівська політехніка”, 2003. 84 с.