Fotonen

Thijs Hiemstra

Hoe kan het dat een foton kinetische energie bevat, terwijl het geen massa heeft? Want om de kinetische energie te berekenen heb je namelijk een massa nodig.

Dit vraag ik mij af, omdat een lichtbron warmte afgeeft, doordat fotonen die met de huid botsen hitte afgeven doordat ze de kinetische energie overdragen aan de huid, volgens de 2de wet van de thermodynamica.

Jan van de Velde

Een foton heeft geen kinetische energie in de klassieke zin van ½mv², want zijn massa is 0. Het is zelfs een beetje "dagdagelijkse taal" om te stellen dat een foton energie HEEFT ; een foton IS energie.

De klassieke mechanica is dus niet de weg om energie van fotonen te gaan beschrijven. Prima om in een benadering tot een stuk of 12 cijfers achter de komma het gedrag van artilleriegranaten te beschrijven, maar eenmaal doorgedrongen in het submicroscopische en/of het supersnelle constateren we een afwijking, die groter wordt naarmate het deeltje kleiner en zijn snelheid groter wordt.

Komt de relativiteit om de hoek kijken, en een Einstein die energie wat completer beschreef zó dat het algemeen geldt:

E² = p²c² + m²c⁴

massa van een foton is 0, blijft over E² = p²c², of korter E=pc.

impuls p van een foton blijkt gelijk aan hf (h is de constante van Planck), de energie van een massaloos deeltje blijkt dus E_foton= hfc.

mathfreak

Jan van de Velde schreef: ↑do 13 dec 2012, 18:47
impuls p van een foton blijkt gelijk aan hf (h is de constante van Planck), de energie van een massaloos deeltje blijkt dus E_foton= hfc.

Dit klopt niet. Er geldt wel

\(E_{foton}=pc=\frac{hc}{\lambda}\)

, waaruit volgt dat

\(p_{foton}=\frac{h}{\lambda}\)

.

Jan van de Velde

mathfreak schreef: ↑do 13 dec 2012, 19:08
Dit klopt niet. Er geldt wel
\(E_{foton}=pc=\frac{hc}{\lambda}\)
, waaruit volgt dat
\(p_{foton}=\frac{h}{\lambda}\)
.

I stand corrected

Thijs Hiemstra

Jan van de Velde schreef: ↑do 13 dec 2012, 18:47
massa van een foton is 0, blijft over E² = p²c², of korter E=pc.

impuls p van een foton blijkt gelijk aan hf (h is de constante van Planck), de energie van een massaloos deeltje blijkt dus E_foton= hfc.

Geweldig beantwoord, ik snap alleen niet wat de volgende tekens inhouden

Waar staat de p voor in E=pc

En staan de f voor de frequentie en de c voor de lichtsnelheid in de vergelijking E_foton= hfc ?

Nogmaals bedankt voor de reacties en alvast bedankt voor de reacties hierop!

aadkr

\(E_{foton}=h \cdot f \)

h is de constante van Planck

f is de frequentie

JorisL

Over die p. Klassiek wordt dat beschreven als het product tussen massa en snelheid. Als er hoge snelheden aan te pas komen (bijna de lichtsnelheid) moet je echter relativiteit gaan gebruiken.

Dan wordt het allemaal iets ingewikkelder. Het komt erop neer dat je met een beetje rekenwerk op de formule van aadkr uitkomt.

Jan van de Velde

Thijs Hiemstra schreef: ↑do 13 dec 2012, 21:13
En staan de f voor de frequentie en de c voor de lichtsnelheid in de vergelijking E_foton= hfc ?

die c hoort daar niet thuis, zoals mathfreak eerder opmerkte en ik ook eerder toegaf.

physicalattraction

Opmerking moderator

Deze topic past beter in het Atoom- en deeltjesfysica subforum en is daarom verplaatst.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Fotonen

Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen

Re: Fotonen