如何测量一个光子的质量呢?
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发布时间:2022-08-17 11:52
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热心网友
时间:2023-10-11 23:27
当理论和实践发生冲突,我们如何测量光的质量?
好吧,这个问题真的吸引了相当多各种各样的答案!但是如果有人问我这个问题,我会给出一个与众不同的回答。
问题的关键在于你的直觉是错的。首先,如果你认为,那从这个假设开始就错了。你身边的物体都有质量,这种经验让你形成了这个观点,但这并不具有普适性。
任何没有质量的东西都只能以光速为唯一一种移动方式。所以这类东西不是你经验的一部分,因为在你意识到他们的存在以前,他们就已经消逝,或者在你意识到他们的那个瞬间,他们就被摧毁了(就好像是当你盯着屏幕时射入你眼睛的光)。所以你对于无质量的物体不存在任何牢固的经验,你的结论就是没有这样的事情。
现在,质量这个词语有不同的含义。在一种意义上来讲,它是能量的同义词,那么毫无疑问光可以传播能量,你可以据此推断出光有质量。但是这并没有多少意义,比如说,你不能把这个定理用在衡量实质物体上。它是一个非常有用的值,不会影响光移动或加速的难度,但它不会直接告诉你光如何影响重力等诸类问题的答案,因此我们只能认为这是一个关于质量的比较匮乏的定义。
质量的另一种概念,其他人称之为“静止质量”或“适当质量”。粒子物理学家运用术语时常常表达的是这一种定义,因为对他们来说这正是这个概念的有用和有趣的方面。在能源方面,它是衡量合成一个粒子所需的最小能量的尺度;在日常的概念中,它就是当你谈到物品的构成时所想到的那个质量。
光没有最小能量,也没有静止质量,因此它以无质量物体所能达到的唯一速度(也就是光速)运动。它有一些与你可以将它与物体联系起来的属性,比如说速度(虽然它仅仅只有一种可能的速度)或者位置(有一定程度的模糊);但也有一些不同的,比如说加速度和对空间的占据(从取代其他物体位置的角度来看)。
好,首先,光没有静止质量,也就是说,你不能截留一个光子并且测量它的质量,这不存在可能性,就像静止的光子(在真空里)不可能存在一样。
但是一个实际的光子是有质量能量的,你可以制作一个布满镜子的盒子,让光线照进去不停地来回反射,原则上,你就可以通过盒子重量的微小增加来测量光子的质量能量。(尽管制作一个这样的盒子可行性并不高,但是还有一些类似的东西存在:对于星体,尤其是超巨星来说,它们质量的很大一部分是以被捕获的辐射的形式存在的,换一种方式来说,就是光子气体的形式。)
同时,“物体”并不是质量的同义词。光子也有别的譬如角动量一样的特性。当涉及到重力时,所有这些属性共同决定一个物体如何产生一个引力场并与之发生反应。静止质量只是这些参数中的一个。(即使在低速、弱磁场中,也就是在我们的日常经验中,它也是最重要的。)
如何测量出光的重量?
一般我们考虑光子是从能量角度来衡量的,太阳的质量变化则也更多的是通过能量变化来观察。
光子是否有质量?有人进行测量吗?
光子有质量,大小好象是hv/(c^2),由光子能量E=hv(v是频率不是速度)和质能方程E=mc^2得出的.具体没办法测量,只能通过间接的实验证明有质量.例如康普顿效应吧,说明光子有了动量,由光子与电子碰撞改变运动方向和频率大小得出这个结论.由光子有动量应该就可以说明光子有质量了 ...
光的质量怎么计算或者测量?
光子的能量E=hv 由质能方程mc^2=E可以得到光子的等效质量(可以这样理解)没有质量的粒子还有引力子
光的质量
光没有静止的质量,也就是说只有在相对论的语境下光有质量,E = m(c^2) = hv 可以得到单个光子的质量。其中“^2”表示平方,“ h”是普朗克常量,“v”是光子频率,“c”是真空中光速,“m”就是光子的质量。光同时具备以下四个重要特征:(1)在几何光学中,光以直线传播。笔直的“光柱”和太阳...
什么是光子的质量?
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用什么方法证明光没有质量?或科学是怎么证明的光没有质量?求大神,高人...
光子速度均为一个相同的速度,所以光子没有静止质量,有质量物体有动能E=mv⊃2;。没有质量的物体有动能E=hv。假设光子有质量,所以不同的跃迁跳跃光子对应不同速度,然而这与观察结果不相符,被观测的光子速度均为统一速度。假设光子没有静止质量,不同跃迁的光子对应一个固定的光谱,与观测结果...
光的质量如何确定?
光子是否具有质量,是一个涉及相对论与量子物理的复杂问题。从狭义相对论视角,光子在静止参考系下没有静质量,因为它永远以光速c运动,任何有非零静质量的粒子无法达到此速度。然而,根据爱因斯坦的质能等价原理,能量与质量在本质上是可以互相转换的。因此,光子携带的能量,通过爱因斯坦公式[E=mc^2],...
光子的质量到底是什么?
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光是否有质量
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光的质量如何计算?
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