Momentum och massa
* klassisk fysik: I klassisk fysik definieras momentum som masstiderhastighet (p =mV). Detta är vettigt för vardagliga föremål; Ett tyngre objekt som rör sig med samma hastighet har mer fart än ett lättare objekt.
* Relativitet: Einsteins teori om speciell relativitet utvidgade vår förståelse för fart. Det visade att momentum är ett mer grundläggande koncept än bara massa gånger hastighet. Relativitet introducerade begreppet relativistiskt momentum , som inkluderar både massa och energi.
fotoner och fart
* fotoner har energi: Fotoner, ljuspartiklar, har ingen massa men de bär energi. Denna energi är direkt proportionell mot ljusets frekvens (E =HF, där H är Plancks konstant).
* Energi och fart: I relativitet är energi och fart intimt kopplade. Den ena kan omvandlas till den andra. Eftersom fotoner har energi har de också fart.
* Relativistisk momentumekvation: Den relativistiska momentumekvationen för fotoner är:p =e/c, där E är energin och c är ljusets hastighet.
Hur spelar det här i verkligheten?
* Den fotoelektriska effekten: Ett sätt vi ser detta är i den fotoelektriska effekten. När ljus lyser på en metall kan det slå elektroner loss. Fotonens energi överförs till elektronen, vilket ger den fart.
* Ljustryck: En annan demonstration är lätt tryck. Medan ljustrycket är mycket litet kan det mätas. Detta tryck är resultatet av att fotoner överför fart till ett objekt när de absorberas eller reflekteras.
Sammanfattningsvis:
Fotoner, trots att de inte har någon massa, har fart eftersom de bär energi. Detta förklaras av principerna för speciell relativitet, där energi och fart är i grunden kopplade. Detta har verkliga konsekvenser, som ses i den fotoelektriska effekten och ljustrycket.
