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Energie, Masse und Impuls von Photonen

Auch für Photonen lassen sich die für Teilchen bekannten Eigenschaften wie Energie, Masse und Impuls bestimmen.

Energie

Die Energie eines Photons kann u.a. durch den Photoeffekt (siehe vorheriges Kapitel) bestimmt werden. Sie beträgt:

$$ E_{Ph} = h \cdot f $$

\( h \) = PLANCK-Konstante, \( f \) = Frequenz des Lichts

Masse

Für die Ruhemasse (auch invariante Masse) \( m_0 \) eines Photons wird im Standardmodell der Elementarteilchen- physik der Wert \( 0 \) angenommen.

Impuls

Photonen haben einen Impuls, welcher sich mit folgendem Experiment nachweisen lässt:

ResetStart

Ein ideal reflektierender Spiegel mit sehr geringer Masse wird an einem langen Faden aufgehängt. Wird er dann von einem intensiven Lichtblitz getroffen, wird er wie ein Pendel ausgelenkt.

Der Impuls lässt sich mit Hilfe der Energie des Photons und der Lichtgeschwindigkeit berechnen:

$$ p_{Ph} = \dfrac{E_{Ph}}{c} = \dfrac{h \cdot f}{c} =\dfrac{h}{\lambda} $$

\( h \) = PLANCK-Konstante, \( c \) = Lichtgeschwindigkeit, \( f, \lambda \) = Frequenz und Wellenlänge des Lichts

Quellen

Literatur

Abi-Physik © 2017, Partner: Abi-Mathe, Abi-Chemie, English website: College Physics