假如,他告诉我动能是E, 我在什么情况下 可以直接 得到 动量P=2Em 再开根号。 应该是在 粒子速度不高的情况下吧? 那么不高的情况下, 光子 也不行吧, 光子静态质量是0 。 。 之间的关系 没太弄懂, 请大牛们, SOS~ 谢啦。
在相对论里 ,对于任意粒子下面的几个表达式成立(E是总能量,m为动质量,m0为静质量,p为动量 v位速度)
对于光子,m0恒为0,速度恒为c,描述一个光子可以用频率w,动量p或动质量m或总能量E描述,由于m0=0,有E=Ek=mc^2=pc,而E=hw则是相对论以外的东西。
之间的表达式存在如下关系:
E^2=m^2c^4=p^2c^2+m0^2c^4 (1)
p=mV (2)
对于非零静止质量粒子
m=m0/(1-v^2/c^2)^0.5 (3)
(对于零质量例子上式给出0/0结果,因此须借助于光电效应的结果E=hw)
动能
Ek=E-m0c^2 (4)
在v<<c的情况下,Ek近似等于1/2mv^2(直接将(3)代入(1)(4)作一阶近似易得)
P=(2Em)^0.5,这个式子其中m为静止质量即为我说的m0,E为动能即为我用的Ek,推倒如下:
P^2c^2=E^2-m0^2c^4=(Ek+m02c^2)^2-m0^2c^4=(Ek+2m0c^2)Ek^2
当Ek<<m0c^2时,第一个括号约等于2m0c^2
从而有,p^2=(2m0Ek)^0.5
因此成立的条件即为Ek<<m0c^2
对于光子m0恒等于0,上面这个式子永远不可能成立。
对于一个非零粒子,他有一个内秉属性m0,而描述他的运动状态(不考虑运动方向)可以用速度v,动能Ek,动质量m,动量p,总能量E中的任意一个描述,也即给定其中任意一个其它都将定下来,(1)(2)(3)(4)四个式子是自洽的是最快的理解方法。
光量子,简称光子,是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子,在1905年由爱因斯坦提出,1926年由美国物理化学家吉尔伯特·路易斯正式命名。
光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。 光子静止质量为零。光子以光速运动,并具有能量、动量、质量。
扩展资料:
光子特性
量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。
光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小, 频率越高, 能量越高。当一个光子被原子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。
光子具有能量,也具有动量,更具有质量,按照质能方程,E=mc2=hν,求出m=hν/c2,
光子由于无法静止,所以它没有静止质量,这儿的质量是光子的相对论质量。
根据量子场论,一对正反粒子可发生湮灭变成一对高能γ光子,而一对高能γ光子在高温下亦可发生反应产生一对正反粒子。比如在T=1015K的温度下可发生光子向质子和中子等重子的转化。
用费曼图表示的正电子-负电子散射(也叫做Bha-Bha散射),波浪线表示交换虚光子的过程。
参考资料:百度百科-光子
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那么 对于 电子 原子 这些粒子呢?
追答因为在原子里面的电子运动速率很大(可达10^7 m/s数量级),这时的电子的能量和动量关系与光子的算法是一样的,只是把光速C改写成电子运动速率V。
原子的质量相对较大,运动速率极小,可用低速物体的算法。即 动能Ek=mV^2 / 2,动量P=mV .