光的靜止質量為什麼為零

2022-02-20 15:22:38 字數 1290 閱讀 3672

1樓:呂兒緱惠

狹義相對論指出(很多實驗也已經證明),物體高速運動時其質量增加。但質量的這種增加不能被任何與光速運動物體一起運動的人所察覺,而只能由身處可以看見物體高速運動的參考系中的觀測者探測到。對這樣的觀察者來說,測得的運動物體質量的增加符合相對論力學方程式,而如果物體能以光速運動的話,質量將增加到無窮大。

這就是任何「亞光速」物體永遠不可能加速到光速的原因之一。

要避免真正以光速運動的物體——比如光子本身——擁有無窮大質量,唯一的辦法就是令其靜止質量為零。靜止質量概念對光子而言是沒有什麼意義的,因為光子在任何參考系中都永遠不會靜止;狹義相對論的基礎就在於,從任何參考系測得的光速都相等。但傳統上說一切以光速運動的實體的靜止質量等於零,是因為這樣可以方便地得出它們以光速運動時的質量讓人為零。

光子靜止時不是沒有質量,而是狹義相對論理論為了數學計算問題要求的。

2樓:鄒賢果陶

很簡單,算出來的,

光子質量=靜止質量/根號下(1-v*v/c*c),光子v=c,所以分母為零,式子要想有意義,分子必須是0,就這麼簡單。

因為是一種極限情況,只有數學意義,沒有物理意義,光子不可能靜止的,不要試圖去理解它,記住它就行了。

3樓:醜景天

光子是極端相對論粒子。光沒有靜止的質量,也就是說只有在相對論的語境下光有質量。e=

m(c^2)=hv

可以得到單個光子的質量。其中「^2」表示平方,h是普朗克常量,v是光子頻率,

c是真空中光速,m就是光子的「質量」

4樓:陶紫雲系南

靜止質量為零的粒子,它的運動質量自然無法用質量增加定律的公式算,而只能從質能方程的意義來看:

物體的總能=靜能

+動能,

相對應的:

運動質量

=靜止質量

+「因為運動使它增加的質量」

其中總能

=運動質量

*c^2靜能=

靜止質量

*c^2動能=

「因為運動使它增加的質量(即運動質量

-靜止質量)」*

c^2光子沒有靜止質量所以沒有「靜能」,但這並不妨礙它有運動質量。因為它的靜止質量為零,所以光子的運動質量就只包括「因為運動使它增加的質量」。它的運動質量:

m=總能

/c^2

如頻率為

f的光子,總能為

e=h*f

(h為普朗克常數)

所以它的運動質量為

m=e/c^2=hf/c^2

另外光子還有動量

p=mc=e/c

如圖甲所示,質量為的木板靜止在水平面上,質量的小滑塊靜止在木板的右端,可看成質點,已知木板與水平面

小滑塊所受最大的摩擦力為 mg,所以它的最大加速度為 g 4m s 而要達到這個加速度,需要的f m m a m m g 25n 也就是說f 25n時,會發生相對滑動 所以第一題,前面一秒肯定會發生滑動。滑塊加速度為4m s t 1s時刻速度為4m s 木板加速度由f 1 m m g 2mg ma得...

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