¿La luz tiene impulso?

si

La luz tiene impulso. Cualquier masa puede ganar impulso y perder impulso según las tres leyes de Issac Newton. La luz que consiste en fotones tiene una masa cuántica llamada “masa relativa”

Tome una partícula ‘ P’ y acelere a cierta velocidad v (un vector). Newton definió el “momento” p de esta partícula (también un vector), de modo que p se comporta de manera simple cuando la partícula se acelera o cuando está involucrada en una colisión. Para que este comportamiento simple se mantenga, resulta que p debe ser proporcional a v . La constante de proporcionalidad se llama “masa” de la partícula m , de modo que p = m v .

En la relatividad especial, resulta que todavía podemos definir el impulso p de una partícula de tal manera que se comporte de formas bien definidas que son una extensión del caso newtoniano. Aunque py v todavía apuntan en la misma dirección, resulta que ya no son proporcionales; lo mejor que podemos hacer es relacionarlos a través de la “masa relativista” de la partícula m rel

Así

p = m rel v .

Cuando la partícula está en reposo, su masa relativista tiene un valor mínimo llamado “masa en reposo” m- resto

. La masa en reposo es siempre la misma para el mismo tipo de partícula. Por ejemplo, todos los protones, electrones y neutrones tienen la misma masa en reposo; Es algo que se puede buscar en una mesa. A medida que la partícula se acelera a velocidades cada vez más altas, su masa relativista aumenta sin límite.

También resulta que en la relatividad especial, podemos definir el concepto de “energía” E , de modo que E tiene propiedades simples y bien definidas, como las que tiene en la mecánica newtoniana. Cuando una partícula se ha acelerado para que tenga algo de impulso p (la longitud del vector p ) y la masa relativista m

rel, entonces su energía E resulta ser dada por

E = m rel c2

y también E 2 = p 2 c2 + m 2rest c4

Hay dos casos interesantes de esta última ecuación:

1. Si la partícula está en reposo, entonces p = 0 , y E = m en reposo c 2.
2. Si establecemos la masa en reposo igual a cero (independientemente de si eso es algo razonable o no), entonces E = pc .

En la teoría electromagnética clásica, la luz resulta tener energía E y momento p , y estos están relacionados por E = pc . La mecánica cuántica introduce la idea de que la luz puede verse como una colección de “partículas”: fotones. A pesar de que estos fotones no pueden descansar, por lo que la idea de la masa en reposo no se aplica realmente a ellos, ciertamente podemos llevar estas “partículas” de luz al pliegue de la ecuación (1) simplemente al considerar que no tienen descanso en masa.

No sé cuánto sabe la persona que hace esta pregunta sobre física de partículas y, por esta razón, intentaré lo más posible ser elemental en mi contribución aquí. Existe lo que se llama naturaleza dual de la luz, esto simplemente implica que la luz tiene una doble naturaleza y se llama dualidad onda-partícula, es decir, la luz se comporta tanto como partícula como onda. Debido a que la luz se comporta como una partícula (estas partículas se llaman fotones), significa que debe tener masa y lo que sea que tenga masa y esté en movimiento debe impactar cuando cae sobre otro cuerpo. Este impacto que hace un cuerpo cuando cae sobre otro cuerpo se llama Momentum. Este impulso es un producto de masa y velocidad. Por lo tanto, como las partículas de luz (fotones) viajan a una velocidad enorme, tiene un impulso que es evidente (entre otras evidencias) en su capacidad para girar la rueda de una pala.

Porque la luz tiene energía. En la teoría cuántica de la luz, los fotones de luz se pueden modelar como una partícula de una onda electromagnética.

Ambas versiones tienen una “longitud de onda de De Broglie” que relaciona la energía de un fotón con su impulso.

[matemáticas] \ lambda = \ frac {h} {p} [/ matemáticas]

Esto se observa, por ejemplo, en el efecto de propulsión fotónica donde, por ejemplo, los asteroides que orbitan alrededor del Sol son literalmente ’empujados’ por los fotones que golpean su superficie desde el Sol.

El efecto es, por supuesto, pequeño y nunca notarías que la luz tiene un impulso en la vida cotidiana, pero para describir la física del mundo cuántico, es necesaria una descripción del momento de la energía para todas las partículas y ondas.

El fotón tiene impulso.

Si n es la frecuencia del fotón, la energía de un fotón es [matemática] h \ cdot {n} [/ matemática]

El momento del fotón es [matemática] h \ cdot {n} [/ matemática] / [matemática] c [/ matemática] donde c es la velocidad del fotón.

Sí, se puede explicar de la siguiente manera:

Como la luz consiste en ondas y partículas, entonces

La ecuación de broglie relaciona la longitud de onda de una partícula en movimiento con su momento. La longitud de onda de broglie es la longitud de onda, λ, asociada con una partícula masiva y está relacionada con su impulso, p, a través de la constante de Planck, h: en otras palabras, se puede decir que la materia también se comporta como ondas.

Porque tiene una longitud de onda. P = h / λ, es decir, λ = h / P

P = Momento.

λ = longitud de onda de la luz.

h = constante de Planck.

El momento no es necesariamente una cosa que solo puede ser poseída por la masa, también puede ser poseída por cualquier cosa que tenga energía (masa, esencialmente).

Para la luz, la energía se define como E = pν, ν es la frecuencia de la luz.

Sí, lo que equivale a h / ⊙

donde “h” es tablones constantes y

“⊙” es la longitud de onda de la luz

La cantidad de energía en estos fotones viene dada por la ecuación E = hf, donde E es la energía de los fotones en julios; h es la constante de Planck, que siempre es 6.63 * 10 ^ -34 Joule segundos; yf es la frecuencia de la luz en hercios. Debido a esta dualidad, la luz tiene tanto impulso como longitud de onda.

El fotón es materia de estado de energía. Cualquier asunto tiene masa. Cuando se mueve en masa, tiene impulso.

Aunque no puede usar E = mc², (1), para calcular la masa del fotón porque esta ecuación refleja la energía estructural en masa, pero en el caso del fotón, no tiene energía estructural (o digamos la energía dominante no es energía estructural sino la energía momentánea).

Además, no puede usar E = p, p = mc, (2), obviamente, no reflejaba la realidad: solo reflejaba el impulso hacia adelante, pero omitía la parte única y más importante del ajustador de energía de impulso en un fotón. el momento de vibración p vibración que refleja la frecuencia. El cálculo basado en él no puede caber en los datos experimentales es un resultado lógico. Y cualquier ecuación matemática que se base en esta ecuación también se equivocará como consecuencia.

Solo las ecuaciones E = p, E = mc + p vibración + p spin (3); y E = hc / λ, ya que c / λ = f, E = hf (4) son correctos y pueden usarse para describir las relaciones entre la energía y la masa de un fotón. Como c / λ = f, entonces c = f λ, la velocidad c es irrelevante para la frecuencia f o la longitud de onda λ. Y también E = hc / λ, E = hf, entonces la frecuencia f o la longitud de onda λ solo es relevante para la energía E, mientras que la masa oculta en h y la velocidad c son ambas constantes.

La masa del fotón es un cuanto fijo para todos los fotones y, por lo tanto, la velocidad c para todos los fotones. Eso significa que el impulso directo mc de todos los fotones es el mismo. No es que la velocidad de un fotón sea constante, sino su impulso. Eso decide que el fotón en diferentes medios tiene una velocidad diferente: bajo un impulso constante, el fotón solo puede alcanzar la velocidad correspondiente por diferentes resistencias.

No,

La luz está compuesta de fotones, por lo que podríamos preguntar si el fotón tiene masa. La respuesta es definitivamente “no”: el fotón es una partícula sin masa. Según la teoría, tiene energía e impulso, pero no tiene masa, y esto se confirma mediante experimentos dentro de límites estrictos.

la luz es causada por la aceleración de las cargas

cuando las cargas se mueven, su campo eléctrico obliga a otras cargas a moverse. Por lo tanto, transfiere impulso. Por lo tanto, la luz no es impulso, pero se debe a la transferencia de impulso entre cargas.

La luz se emite cuando cambia el impulso de una carga. Por lo tanto, realmente no tiene impulso, “lleva” el impulso. Está más en la línea del impulso de Newton, o del operador delta de Dirac, multiplicado por el número de fotones en el “bit de luz de interés”.

Una vista alternativa: los corpúsculos de luz (fotones) son las partículas de materia 3D más básicas. A medida que mueven partículas de materia en 3D, el momento puede estar asociado con ellas (luz). Ver: ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info

La luz tiene una velocidad de 3 × 10 ^ 8 m / s. Y las partículas en movimiento (fotones) de la luz también poseen masa. sabemos que p = mv.

Entonces, la luz que tiene masa y velocidad o velocidad también tiene impulso.

¿la luz tiene impulso? Si lo hace

algunas personas están familiarizadas con la versión ampliada de E = mc ^ 2

E ^ 2 = (mc ^ 2) ^ 2 + (pc) ^ 2

si tomas una partícula sin masa como la luz

la fórmula te da

E = pc, que es el impulso * velocidad de la luz

No, no lo hace. ¿Por qué? Porque el impulso = m * v

Y sabemos que la luz no tiene masa, lo que hace que el impulso sea nulo.

Si,

Momentum p = h / lambda