Si un fotón no tiene masa, ¿cómo mueve un haz de luz las paletas plateadas y negras en un tubo de vacío?

Los fotones no tienen masa en reposo, pero tienen un impulso relativista. Puede atribuir algún tipo de masa relativista a un fotón por inferencia de su energía inherente (que es directamente proporcional a su frecuencia) utilizando el principio de equivalencia masa-energía, aunque tal interpretación no debe tomarse demasiado literalmente.

El impulso relativista de un fotón viene dado por la fórmula.

[matemáticas] p = \ hbar k [/ matemáticas]

Donde [math] \ hbar [/ math] es la constante de planck reducida y [math] k [/ math] es el vector de onda (relacionado con la frecuencia del fotón).

nótese bien. Las paletas giratorias de paletas plateadas / negras en una “bombilla” de vidrio (radiómetro Crookes) a menudo vendidas como curiosidades no funcionan a través de esta presión de radiación, sino por efectos térmicos en un vacío parcial (no funcionarán en un vacío total debido a la fricción ) Sin embargo, el efecto de la presión de radiación se puede demostrar en un instrumento suficientemente sensible llamado radiómetro de Nichols.

La luz no empuja las paletas.

Existe la presión de radiación de fotones (porque los fotones son energía después de todo), pero el efecto es demasiado pequeño para mover las paletas de un molino de luz. De hecho, el molino de luz realmente no funciona con un tubo de vacío porque la presión de radiación ni siquiera es suficiente para superar la pequeña fricción del mecanismo.

En lugar de una aspiradora, el molino ligero funciona con gas a baja presión y las paletas se mueven debido a los efectos térmicos.

Los corpúsculos de luz de Einstein (más tarde llamados fotones) tienen un impulso directo medido y todas las demás propiedades de la materia … por lo tanto, deben tener una masa positiva pero insignificante siguiendo una lógica simple. Los fotones con masa y que se mueven en c poseen energía cinética. Cuando los fotones con KE se encuentran y son absorbidos por otra materia (paletas) transfieren su KE a esa materia. Ese aumento de KE provoca un aumento de calor o movimiento de esa materia. Se puede ver una comprensión más completa de los fotones reales en:

Modelo físico de un fotón real con subestructura y masa

Es cierto que los fotones no tienen masa, pero transportan energía, por lo que se llaman paquetes de energía.