Massa del fotone

Gregorius2
Qualcuno sostiene che il fotone non abbia massa.

Ma se si applica la relazione di de Broglie ad un fotone di luce rossa ($ lambda $ = 400 nm) si ha che:

$ m=h/(lambda v) $

Se v è la velocità della luce allora $ c=3\cdot 10^8 $ allora:

$ m= (6,62 \cdot 10^-34)/((4\cdot 10^-7)(3\cdot 10^8) $

Il risultato della massa del fotone di luce rossa è pertanto:

$ m= 5,5 \cdot 10^-36 kg $


Dove sta l'errore?

Risposte
Capitan Harlock1
Che il fotone va alla velocità c, non è mai a riposo, e sorpresa ....non può avere massa, e se la ha non va a c
Ma....... $ E=mv=p=h/lamda $

Kanal
Vecchia risposta sull’argomento :

https://www.matematicamente.it/forum/vi ... e#p8446862

anonymous_f3d38a
Scusate, non ho capito perché ci debba essere un errore in quello che ha scritto Gregorius.

Capitan Harlock1
E che il fotone non ha massa, semmai ha energia, quel prodotto mv non puoi separarlo, è così e basta

Kanal
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod1.html

Molto altro si trova in rete, cercando “Wave particle duallity “ . In particolare la voce di Wikipedia in inglese sull’argomento.

anonymous_f3d38a
"Capitan Harlock":
E che il fotone non ha massa, semmai ha energia, quel prodotto mv non puoi separarlo, è così e basta


ma... $m= E/c^2$ ...no?

Kanal
"anonymous_f3d38a":
[quote="Capitan Harlock"]E che il fotone non ha massa, semmai ha energia, quel prodotto mv non puoi separarlo, è così e basta


ma... $ m= E/c^2 $ ...no?[/quote]

No @anonymous_f3d38a.

Si dimostra (e numerose volte è stato fatto anche in questo forum) che l’energia di una particella materiale, di massa invariante $m$ , in moto con velocità $v$ e quindi quantità di moto relativistica : $p = gammamv$ rispetto a un dato OI , ha energia data da :

$E^2 = (mc^2)^2 + (pc)^2 $

il primo termine a secondo membro è (il quadrato di ) $mc^2$ , che è l’energia di quiete della particella rispetto a OI. Infatti , annullando il secondo termine cioè ponendo $p=0$ , si ha :

$E_0 = mc^2 $

il pedice $0$ sta ad indicare “energia di quiete” .

Se nella formula dell’energia sopra scritta metti $m=0$ , come per il fotone, hai che :

$ E = pc $

cioè il fotone ha energia e quantità di moto, e , a parte il fattore $c$ , esse sono uguali .

Poichè vale la relazione : $E = hnu$ dove $nu$ = frequenza della radiazione e.m. , si ha anche, per il fotone :

$hnu = pc$

LA formula dell’energia si adopera spesso per risolvere problemi di dinamica relativistica, urti e decadimenti di particelle, fotoni che urtano particelle ( cerca ad es Effetto Compton) , particelle che decadono in fotoni....che altrimenti non sarebbe possibile trattare.

Capitan Harlock1
Hai detto bene, ma il fulcro è che per particelle relativistiche, il concetto di massa proprio non è applicabile.
Ora c'è il campo di higgs che aiuta qualcuna di queste ad avere massa

Kanal
Adesso tiri fuori il campo di Higgs, e affermi che per particelle relativistiche il concetto di massa non è applicabile...E come li risolvi i problemi di dinamica relativistica? In questo thread si sta cercando di far capire a qualcuno perché il fotone ha massa uguale a zero.

In questo articolo si danno informazioni sul fatto che $m$ è invariante a tutte le velocità , correggendo le vecchia veduta secondo la quale la massa poteva variare con la velocità. Questo è quanto.

anonymous_f3d38a
grazie mille Kanal!

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