Фотоны. Энергия и импульс фотонов.
Фото́н
(от др.-греч.
φῶς,
род.
пад.
φωτός,
«свет») — элементарная
частица,
квант
электромагнитного
излучения
(в узком смысле — света).
Это безмассовая
частица,
способная существовать только двигаясь
со скоростью
света.
Электрический
заряд
фотона также равен
нулю.
Если
энергия
фотона равна
,
то импульс
связан с энергией соотношением
,
где
—
скорость
света
(скорость, с которой в любой момент
времени движется фотон как безмассовая
частица). Для сравнения, для частиц с
ненулевой массой покоя связь массы и
импульса с энергией определяется
формулой
,
как показано в специальной
теории относительности.[52]
В вакууме энергия и
импульс фотона зависят только от его
частоты
(или, что эквивалентно, от длины
волны
):
,
,
и, следовательно,
величина импульса есть:
,
где
— постоянная
Планка, равная
;
— волновой
вектор и
— его величина (волновое
число);
— угловая
частота. Волновой вектор
указывает направление движения фотона.
Спин фотона не зависит от частоты.
