光沒有質量,為什麼光可以存在能量?

根據m = frac{m_0}{sqrt{1-(frac{v}{c})^2} } ,光應該是沒有質量的,所以根據E = mc^2,光是沒有能量的,這與事實相反,這個和光的波粒二象性有關嗎?請通俗說明。


視頻封面[Minute Physics] E=mc2 其實並不完整視頻 視頻原始出處:"E=mc2 is Incomplete" by minutephysics on youtube


這裡的質量m是動質量,真正的質量是靜質量m_0。[1]

能量,質量,動量的關係是:E^2-(pc)^2=(m_0 c^2)^2 [2]

光的靜質量為零,但是光有動量(通過波來定義),所以光的能量E=pc。

對於有質量的物體,p=mv (動質量),你可自己驗證上面的關係就是E=mc^2

[1] http://www.zhihu.com/question/19913637/answer/13334641

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in_special_relativity#The_relativistic_energy-momentum_equation


E=mc^2所求得的,是一個事物由於具有靜止慣性質量而擁有的能量。對光子來說它由這個公式計算出來的能量確實為0。

但是,能量的形式不光靜止慣性質量這一種。由於光子總是運動的,它還擁有由此所擁有的能量E=hν。h是普朗克常數,ν是光子的頻率。

愛因斯坦就是以相對論和量子論的框架下的光子論獲得諾貝爾獎的。


光是正在發生互相轉變的電場磁場,也可以叫做電磁波。這個電場和磁場是有能量的,這個能量就是光的能量。因為光是有能量的,所以以前有個說法是:光子是有動質量的。


首先要弄清楚一點,可能認為光之所以沒有質量,是因為它達到了光速所以是無法攜帶信息和質量。但是光本身即是粒子又是波動。而這個光能量主要說的是光電效應,用不同頻率的光能或不能打出物質的電子。首先明確光量子的概念,這也是愛因斯坦提出的,是用來解釋光電效應,光量子本身是以光速運動的粒子流,每個光量子的能量為E=HV,每個光量子有一個動量值,也就是動質量。


這個公式是根據有靜質量的實物粒子得到的。並不適用於以光速運動的無靜質量的光子上。光子的質量其實也是可以用

算出的,因為光子的能量為E=pc,p是光子的動量。m=E/c^2,這是光子以光速運動時的質量。

以上公式的適用範圍和推導過程可以參考相對論或電動力學教材。


請仔細看清公式里質量m的定義,如果濫用定義,我作為一個胖子,真是能量無窮。


光子有質量,光子的質量m等於它的能量被光速的平方除(如下圖),h是普朗克常數,γ是光的頻率,c是光速,光子的能量為:E=hγ,光子只有動質量,沒有靜質量,因為,光要是靜止了,光就不存在了。


首先,我們來閉上眼睛,然後我們來想像一下能量是一堆到處亂撞(立體空間的亂撞)的栗子(能量),然後這些栗子跟其他N多N多栗子堆在一起(相反方向的n對栗子揉在一團的大栗子就是物質,有氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,之類質量的大栗子的會比較穩定)雖然揉在一起但是呢他們其實也不是特別的穩定比如說聚變呀,裂變呀,還是能把其中一些大栗子撞散成原本的小栗子(能量),接下來要怎麼推一個大栗子呢,給他加一個方向的小栗子唄,然後要怎麼達到光速呢,自己思考,這樣才是E=mv2的本質吧,一下子就能明白為什麼接近光速質量無限大了嘛,個人覺得把等式換成現實世界的便於理解東西,這樣的物理才好玩不是。


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