¿Cuánto pesan los fotones si calculamos su masa usando el momento clásico dividido por su velocidad?

Los fotones no ejercen una “fuerza”, y el peso es una fuerza.

Los fotones tienen una “masa relativa” que se calcula fácilmente a partir de la ecuación de energía de Einstein, dividida por el cuadrado de la velocidad de la luz.

Los fotones tienen un momento relativo que es una relación de la constante de Planck dividida por la longitud de onda relativa.

Probablemente sea mejor considerar el “impulso” como algo que tienen los fotones solo porque se puede considerar que tienen “energía cinética”.

En una “vela ligera”, los fotones transfieren energía cinética a la nave espacial.

Observe cómo la definición define una “presión” que realmente no existe, una “fuerza” que realmente no existe y una “masa” de un fotón que no agrega una “masa en reposo” a la cantidad total de la masa en reposo de la vela

Vela solar – Wikipedia

pero como no usa propulsores, esa fuerza se ejerce casi constantemente y el efecto colectivo a lo largo del tiempo es lo suficientemente grande como para ser considerado una forma potencial de propulsar naves espaciales

En otras palabras, el “propelente” no tiene “masa en reposo”.

Solo para comparar, un electrón tiene una masa en reposo y una masa relativa.

Se podría imaginar una futura nave espacial donde la “propulsión” provenga tanto de electrones acelerados de un cátodo como de fotones reflejados de una “lámina” muy reflectante que apunta al Sol.

Dado que la energía cinética total impartida a la nave espacial es la suma de la energía de la luz que se refleja, y la suma de la energía agregada a cada electrón que sale del acelerador, el sistema es muy muy eficiente.

Puede resolver esto a partir de la equivalencia masa-energía y la constante de Planck. Recuerde para la energía luminosa E = h \ nu donde \ nu es la frecuencia angular (radianes por segundo). Entonces E = mc ^ 2. Iguala los dos para que h \ nu = mc ^ 2. dividir a través de c ^ 2 da m = h \ nu / c ^ 2. Espero que esto responda a lo que querías saber.

Como E = mc ^ 2 = pc = hf, entonces m = p / c = hf / c ^ 2

La masa efectiva es proporcional a la frecuencia.

Tenga en cuenta que esto no tiene mucho sentido a menos que el fotón se limite a un volumen de espacio. Si viaja, consulte a un experto en relatividad general.

Esto se convierte en la masa en reposo del fotón cuando está confinado a una caja. Pero cuando se propaga, la masa restante es cero. Tampoco cuentes dos veces la energía cuando estés en la caja. Use la masa de reposo efectiva o la energía del fotón, pero no ambas.

Hasta donde sé, la mecánica clásica no funciona con ella, sin embargo, en algún lugar estudié que su masa es indeterminada, como la forma 0/0 con la ecuación m = mo x factor lorentz factor lorentz y mo es cero para el fotón