Масата и инерцията на фотона

Според хипотеза Einstein светлина кванти излъчената светлина се абсорбира и разпределени в отделни порции (кванти), наречени фотони. енергия fotona # 958; 0 = HV. Неговото тегло е на отношението между масата и енергията:

Photon елементарна частица, която е винаги (във всякаква среда!) Се движи със скоростта на светлината и с почивка маса, равна на нула. Следователно, фотон маса различна от масата на такива елементарни частици като електрони, протони и неутрони, които имат ненулева маса почивка и могат да бъдат в състояние на покой.

фотон инерция PV се получава, ако в обща формула относителността IM фотона почивка маса m0 # 947; = 0:

От горните съображения следва, че един фотон, колкото всяка друга частица, характеризираща се с енергия, маса и инерция. Изразяване (205.1) (205.2) и (200.2), свързани корпускулярни фотонни характеристики - маса, скорост и енергия вълна характеристика на светлина - честотата си с.

Ако фотоните имат инерция, падащата светлина върху тялото трябва да се създаде натиск върху него. Според квантовата теория на лек натиск върху повърхността се дължи на факта, че всеки фотон в сблъсъка с повърхността е прехвърлила своята инерция.

Изчислява се по отношение на квантовата теория на лек натиск, упражняван върху повърхността на тялото на монохромни радиация поток честота (V), перпендикулярно на повърхността на инцидент. Ако времето за единица на единица телесна повърхност попада N фотони, тогава коефициент на отражение Р на светлина от повърхността на тялото PN отразени фотони, и (1-р) N -poglotitsya. Всяка абсорбира фотонни трансфери инерция повърхност Ру = HV / C, и всеки отразен - 2py = 2hv / C (промени отражение импулсни от фотон - пг). Лек натиск върху повърхността е равна на импулс, който се предава на повърхността с 1 N фотони:

NHV = Ее е енергията на фотони инцидент на единица площ за единица време, т. Е излъчване повърхност, Ее / с = w обемната плътност на енергията на излъчване. Следователно, налягането, произведен от светлина при перпендикулярно падане на повърхността,

Формула (4.3), получени въз основа на квантовата концепция съвпада с експресията получен от електромагнитна (вълна) на теорията на Максуел. По този начин, лек натиск е еднакво добре обяснено от вълна и квантовата теория. Както вече споменахме, експерименталното доказателство за съществуването на лек натиск върху твърди и газообразни са дадени в експериментите П. Н. Лебедева, които са играли в един момент основна роля в одобрението на теорията на Максуел. Лебедев използва олекотено окачване на тънка нишка, краищата на която са закрепени крила светне, някои от които са затъмнени, а другото огледало повърхност. За да се изключи влиянието на конвекция и радиометричен система, използвана от мобилната огледало, което позволява директна светлина към двете повърхности на клапите, суспензията се поставя в евакуирани балон крила избрани много тънка (температурата на двете повърхности е идентичен). Лек натиск по крилата се определя от ъгъла на завъртане на резба суспензия и съвпада с теоретично изчислени. По-специално беше установено, че налягането на отразяващата повърхност светлина два пъти по-дълго от почернели (вж. (4.3)).