Tuesday, February 3, 2015

狭义相对论中动质量和静质量的关系 : 没法确定光子的动质量m。, 光子同时也是波。在量子力学中，波的能量，于是你可以说光子的动质量; 色散关系, 因果律的推论

色散关系指系统能量与其相应动量之间的关系。譬如，在空间中自由运动的粒子系统的色散关系可通过动能的定义方便地得出，

和 ...

色散关系--物理百科知识 - 中国百科网

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物理学中，从因果律出发(与其他原理相结合)得出的积分关系式的统称。色散关系作为因果律的推论，其主要思想可概括为:设外界对某一物理系统输入信号(或施加 ...

光子没有质量为什么会有动量？

标签：光子相对论物理学修改

光子不是没有质量嘛，为什么还有动量，动量，我知道光子动量等于h/λ，就是想不通没有质量哪来的动量，求大神帮助。。。

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亨利卡文迪许

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6个答案

27 0

九维空间物理学博士

2013-05-31 02:40

支持者： Lance6716 FaustCat qhxdl 君少妥妥的叽叽-弥弥更多

如果你想用mv来定义粒子的动量，那这里m必须是动质量，即和能量完全符合E=mc^2关系的质量，而不是静质量（proper mass） $m_0$ 。由于“动质量”和能量严格地成比例，这个定义的意义不大。
狭义相对论中动质量和静质量的关系为
$m=\frac{m_0}{\sqrt{1-v^2/c^2}}$ （1）
对于光子来说， $v=c$ ， $m_0=0$ 。你没法确定光子的动质量m。
但幸运的是光子同时也是波。在量子力学中，波的能量 $E=\hbar\omega$ ，于是你可以说光子的动质量
$m=E/c^2=\hbar\omega/c^2=\hbar k/c=h/(\lambda\cdot c)$ （2）
然后乘上个光速c 就得到光子动量了。
但通常的习惯不用这么麻烦，因为物理学家很早之前觉得动质量这个定义没有必要，用波的动量 $\hbar k$ 更直接。
以上的简单推导同样适合那些静质量不为零的粒子。那些粒子的德布罗意波长就可以从公式（2）得到，而且你更会发现，这些静质量不为零的粒子，其相速度 $\omega/k=c^2/v$ ，都是大于光速c的，有意思吧。不过这些自由粒子携带能量的速度是群速度 $d\omega/dk=dE/dp=v$ ，所以不会违反相对论

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8 0

蜡笔桶装鬼小戏物理专业

2013-05-31 00:16

支持者： NamiKazEmiNato 手机用户3271051201 法拉第笼中的感冒 moogee Obliviou_s 更多

在相对论力学中，物理量的定义和低速宏观的经典力学有所不同
简单地说，为了同时满足低速时过渡到经典力学而高速时又符合相对论，需要把经典的物理量扩展为相应的四维协变量
======抄书中======
比如四维速度的定义是 $u_{\mu }=\gamma _{v}\left ( \textbf{\textit{v}},ic \right )$ ，其中 $\gamma _{v}=\frac{1}{\sqrt{1-\left ( v/c \right )^{2}}}$
四维动量可以定义为 $p_{\mu }=m_{0}u_{\mu }$
对于光子来说，虽然 $m_{0}=0$ ，但因为 $v=c$ ， $\gamma_{v}$ 的分母为0，所以这时候的动量实际上是个0·∞的不定式，要用别的方法来确定取值
而根据质能方程 $E^{2}=\textbf{\textit{p}}^{2}c^{2}+m_{0}^{2}c^{4}$ ，可得 $p=E/c$

phymath999

Tuesday, February 3, 2015

狭义相对论中动质量和静质量的关系 : 没法确定光子的动质量m。, 光子同时也是波。在量子力学中，波的能量，于是你可以说光子的动质量; 色散关系, 因果律的推论

色散关系指系统能量与其相应动量之间的关系。譬如，在空间中自由运动的粒子系统的色散关系可通过动能的定义方便地得出，

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