sciencetalk

Onlangs zei mijn leerkracht chemie dat fotonen eigenlijk energiebundeltjes zijn. Maar als je de speciale relativiteitstheorie op fotonen toepast, klopt dit toch niet?

m fotonen = 0

E=mc²

E=0c²

E=0

Of is deze formule enkel toepasbaar bij massadefect?

Als de energie van iets 8000 J is dan zegt dit niet direct iets over de massa.

E=MC² verteld iets over hoe energie in massa kan worden omgezet en weer terug.

Fotonen hebben geen rustmassa - hun energie zou je kunnen opvatten als pure kinetische energie. Je kunt de 'equivalente' rustmassa van een foton wel uitrekenen (alleen kun je fotonen niet stilzetten: ze bewegen alleen met snelheid c) als je E = h*labda gebruikt (E is de energie van het foton, h is de constante van planck en labda staat voor de griekse letter en betekent hier golflengte) krijg je m = E/c^2 = h*labda/c^2. Ik geloof dat je met deze 'zogenaamde massa' wel de invloed van elektromagnetische straling op de kromming van de ruimte-tijd kunt berekenen, met gebruikmaking van deze massa.

Waarom staat er geen mooi labda'tje in de emoticon-lijst? De enige die ik kon vinden is , en daar zit zo'n raar krulletje aan.

Beide bovenstaande formules zijn speciale (limiet)gevallen van het algemene resultaat:

E = [m²c⁴ + p²c²]

In het geval van een verwaarloosbare massa, vind je dan

E = p c = h upsilon.gif

zoals Planck ookal zei.

En als je de impuls kunt verwaarlozen, dan vind je

E = m c²

waarvan iedereen altijd zegt dat het Einsteins vergelijking is (terwijl hij het bovenstaande algemene geval ook afgeleid had!).

Oeps! Ik bedoelde natuurlijk de frequentie in plaats van de golflengte. Hogere frequenties hebben een hogere energie per foton.