フォトンの質量

質問

フォトンに質量がありますか?
ちょっと混乱しています。

回答No.4

Tacosan · ベストアンサー

あ, ちょっと書き忘れた.
一応念のためですが, #3 の「質量」は全て「静止質量」です. まあ #2 でも触れているように普通は「静止質量」の意味で「質量」を使うので問題はないはずです.
でもって, #2 の「お礼」のところにある「光の速度とそのエネルギーが分かっているなら、粒子ととらえた時E = mv2/2に当てはめるとmが計算できますよね」は (そのあと何をしたいのかが気になりますが) たぶんダメ.

お礼

ありがとうございました。運動の法則から光の質量を求めることは
あまり意味がないのですね。特に何がやりたいわけでもなく、
物理を今習っているわけでもないのですが、興味のおもむくままに
あれこれ考えているところです。

回答No.3

Tacosan

相対論では, エネルギーは「質量」と「運動量」で定まります. つまり, 質量m, 運動量p のときのエネルギーE は
E = √(m^2c^4 + p^2c^2)
で計算することができます. 光子は質量が 0 ですが運動量を持つのでエネルギーも持ちます.
ついでに言うと相対論における運動の法則は
dp/dt = F.
この形自体はニュートンの運動の法則でも (p = mv で m を定数だと思えば) 全く同じように使うことができます.
なお, 「運動エネルギー」mv^2/2 は上のエネルギーの式で「v は非常に小さいので p = mv」と近似すると出てきます.

回答No.2

Tacosan

特に言及がなければ「質量」=「静止質量」のはずなので 0.

お礼

静止質量っていうのがあるのですね。これって運動の法則とかで使われている
質量のことでしょうか。光の速度とそのエネルギーが分かっているなら、
粒子ととらえた時E = mv2/2に当てはめるとmが計算できますよね、、、

光を粒子ととらえると光速に加速するには無限のエネルギーがいるはずなのに
光は有限のエネルギーを持っているなあって思ってたもので、、、、

ありがとうございました。

回答No.1

nitho_t

その質量が静止質量であるならば０です。
静止質量が０でない物質を光速に加速するには無限のエネルギーが必要になります。

相対論を考えるときは質量と静止質量の違いに注意しましょう。（ごっちゃになっている解説書もあると思いますが。）

お礼

静止質量っていうのがあるのですね。これって運動の法則とかで使われている
質量のことでしょうか。光の速度とそのエネルギーが分かっているなら、
粒子ととらえた時E = mv2/2に当てはめるとmが計算できますよね、、、

光を粒子ととらえると光速に加速するには無限のエネルギーがいるはずなのに
光は有限のエネルギーを持っているなあって思ってたもので、、、、

ありがとうございました。