Momentum en massa

* klassieke fysica: In de klassieke fysica wordt het momentum gedefinieerd als massatijden snelheid (P =MV). Dit is logisch voor alledaagse voorwerpen; Een zwaarder object dat met dezelfde snelheid beweegt, heeft meer momentum dan een lichter object.

* Relativiteit: Einstein's theorie van speciale relativiteitstheorie breidde ons begrip van momentum uit. Het toonde aan dat momentum een ​​meer fundamenteel concept is dan alleen massale snelheid. Relativiteit geïntroduceerd het concept van relativistisch momentum , waaronder zowel massa als energie.

fotonen en momentum

* fotonen hebben energie: Fotonen, de deeltjes van het licht, hebben geen massa, maar ze dragen energie. Deze energie is recht evenredig met de frequentie van het licht (E =HF, waarbij H de constante van Planck is).

* Energie en momentum: In relativiteitstheorie zijn energie en momentum nauw verbonden. De ene kan in de andere worden omgezet. Omdat fotonen energie hebben, hebben ze ook momentum.

* Relativistische momentumvergelijking: De relativistische momentumvergelijking voor fotonen is:P =E/C, waarbij E de energie is en C de snelheid van het licht is.

Hoe speelt dit zich in werkelijkheid?

* Het foto -elektrische effect: Een manier waarop we dit zien is in het foto -elektrische effect. Wanneer het licht op een metaal schijnt, kan dit elektronen losslaan. De energie van het foton wordt overgebracht naar het elektron, waardoor het momentum krijgt.

* Lichtdruk: Een andere demonstratie is lichte druk. Hoewel lichtdruk erg klein is, kan het worden gemeten. Deze druk is het resultaat van fotonen die momentum overbrengen naar een object wanneer ze worden geabsorbeerd of gereflecteerd.

Samenvattend:

Fotonen hebben, ondanks dat ze geen massa hebben, momentum omdat ze energie dragen. Dit wordt verklaard door de principes van speciale relativiteitstheorie, waarbij energie en momentum fundamenteel gekoppeld zijn. Dit heeft echte gevolgen, zoals te zien in het foto-elektrische effect en lichtdruk.