De massa van een foton

[mathfreak]

Bij E=hf wordt de kinetische energie berekend.

Nee hoor, dit is gewoon de energie van een foton en heeft niets met kinetische energie te maken.
 

Bij E=mc² geldt voor deeltjes zonder rustmassa de relativistische massa.

De formule E=m₀c² stelt de rustenergie voor van een materieel deeltje met rustmassa m₀ en een snelheid v = 0. Indien v niet nul is wordt de totale energie gegeven door

\(E=\frac{m_0c^2}{\sqrt{1-\frac{c^2}{v^2}}}\)

Aftrekken van de rustenergie geeft de relativistische uitdrukking voor de kinetische energie.

[Gast]

Maar de energie van een foton kan alleen kinetische energie zijn.

En voor deeltjes zonder rustmassa geldt simpelweg dat hun relativistische massa gelijk is aan hun relativistische energie, gedeeld door c2.

(Zo heb ik het iig ooit geleerd .. )

[mathfreak]

Maar de energie van een foton kan alleen kinetische energie zijn

Waarop baseer je dit? De energie van een foton heeft niets met kinetische energie te maken.
 

En voor deeltjes zonder rustmassa geldt simpelweg dat hun relativistische massa gelijk is aan hun relativistische energie, gedeeld door c²

Het begrip relativistische massa wordt niet meer gebruikt. Als je de totale relativistische energie door c² deelt krijg je de massa bij een snelheid v, die dan gelijk is aan

\(\frac{m_0}{\sqrt{1-\frac{c^2}{v^2}}}\)

Voor een snelheid v = 0,6c geeft dit een massa die 25% groter is dan de rustmassa. Je ziet dus dat de rustmassa niet gemist kan worden als gegeven.

[Gast]

De energie van een foton E kán worden beschouwd als kinetische energie omdat de rustenergie = E0 = 0 en E = Ek + E0 = Ek.

Of zie discussie hier:

https://www.reddit.com/r/askscience/comments/t712j/do_photons_have_kinetic_energy/

Maar dit doet er eigenlijk niet toe. Photon energie is ook prima.

Ik zat alleen te denken over de originele vraag. Wat is er fout aan de formule m=hf/c2 .. als je alles relativistisch bekijkt.

Dan klopt m(rel)=hf(rel)/c2, toch?

(Ik zou overigens niet weten waarom iemand dit zou gebruiken.)

PS. Ik hoorde idd (een hele tijd terug) ook dat relativistische massa niet meer gebruikt wordt. Waarom niet?

@hendikus1

Haha, grappige discussie over olifanten en giraffen ;

Als je de eerste zin weggelaten had was er niets aan t handje. (En het woordje 'dus'.)

[mathfreak]

Ik zat alleen te denken over de originele vraag. Wat is er fout aan de formule m=hf/c² .. als je alles relativistisch bekijkt.

Dan klopt m(rel)=hf(rel)/c², toch?

Voor een foton geldt: m = 0, dus dat zou betekenen dat f = 0. De golflengte van de straling die uit deze fotonen is opgebouwd zou dan oneindig groot moeten zijn, wat echter niet mogelijk is. Houd in het achterhoofd dat een foton geen materialistisch deeltje is omdat de massa van een foton 0 is. Zelf zou ik het begrip kinetische energie dan ook uitsluitend voor materiële deeltjes willen reserveren en niet voor fotonen. Het bezwaar tegen het begrip relativistische massa is dat dit aanleiding kan geven tot verwarring, vandaar dat men uitsluitend over de rustmassa en de verandering daarvan bij een bepaalde snelheid spreekt. Lees de eerste posts op de eerste pagina maar eens, met name de derde en de vijfde post.

[Gast]

Hmja. Bij m(rel) zou f(rel) dan niet 0 zijn.

In principe zijn (zover ik weet) maar drie dingen Lorentz invariant in de (speciale) relativiteitstheorie:

- lichtsnelheid

- wereldlijnen

- elektrische lading

Verder zou je voor alle metingen van natuurkundige grootheden een Lorentz transformatie kunnen gebruiken.

Ik weet dat dit voornamelijk voor lengte en tijd gebruikt wordt (lengtecontractie en tijddilatie).

Maar ik las toevallig dat het ook voor relativistische frequentie (blue- redshift) gebruikt wordt. Dus toen ik de vraag las, dacht ik bij mezelf 'zou de formule kloppen bij m(rel) en f(rel)?'.

Maar dit is onnodig moeilijk denken (waar ik soms erg goed in ben ) en heeft verder geen enkele toegevoegde waarde in .. toepassingen.

Maar zoals ik van je begrijp zorgen Lorentz transformaties bij andere natuurkunde grootheden dan lengte en tijd alleen maar voor verwarring zoals bij massa? (Klinkt wel logisch.)

[Gast]

Logisch, want een Lorentstransformatie heeft geen zin als je wéét hoeveel massa (bijv) een object heeft. Of hoeveel energie of hoeveel .. lengte?? Huh?, I'm confused .