Evrim Ağacı Soru & Cevap
Puan Ver
2
Puan Ver

Fotonların kütlesinin olmamasına rağmen nasıl enerjileri var?

Evrim ağacı'nın bir makalesinde* ışığın higgs alanıyla etkileşime girmediği için kütlesiz olduğunu okudum. Buna göre fotonların enerjisinin de olmaması gerekmez mi? (e=mc^2)

1
Teşekkür
Hatırla
Takip
Paylaş
1 Cevap

Enerji kavramının olabilmesi için "şey"lerin ya da maddelerin kütlesinin olmasına gerek yoktur. Kuvvet olan her yerde enerjiden sözedilebilir. Mesela Elektromanyetik Alan'ın kuvvet taşıyıcı parçacığı olan "foton"ların durağan bir kütlesi yoktur. Ama bir kuvvet vardır ki bu kuvvet " elektromanyetik kuvvet" olarak tanımlanır.

Fizikte kuvvet ile enerji arasında şöyle bir ilişki vardır:

F= kuvvet

U=enerji

: gradyan operatörü (türev)

dolayısıyla kuvvet - enerji ilişkisi ortaya çıkmaktadır.

Ayrıca fotonların enerjisi aslında momentumdan kaynaklı bir enerjidir. Ki bu De Broglie Hipotezi ile açıklanmıştır.

Öncelikle ışık için enerji momentum ilişkisi şu şekildedir:

(1 nolu denklem)

E: enerji

: fotonun durgun kütlesi

c: ışık hızı

p: momentum

Işık için durgun kütle = 0 dır. Dolayısıyla yukarıdaki ifadede E=pc olur.

buradan momentumu çekersek eğer p =E/c (2 nolu denklem) olur.

Fotonların enerjisi ise E =h*c/ λ (3 nolu denklem)ile hesaplanır.

h: planck sabiti = 6.626×10-34 J.s

λ: ışığın dalgaboyu

3 nolu denklem, 2 nolu denklemde yerine yazılırsa sonuç c ler birbirini götürür.

Sonuç p=h/λ (4 nolu denklem) kalır. Ki bu da durgun kütlesi olmayan ışığın momentumunu verir.

Sizin yukarda kullandığınız formüller klasik mekanik yasalarıdır. F=ma olup kuvvetin integrali momentumu verir. p=mv ama bu denklemler ışık için kullanılamaz. Rölativistik yaklaşım geçerlidir.

Kaynak için Stephen Gasiorowicz'in Kuantum Fiziği ders kitabının Compton Saçılması kısmına bakabilirsiniz.

Teşekkür (1)
Paylaş
3
Cevap Ver
Bu soruya cevap vermek için lütfen
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bazı insanlar, özellikle de erkekler, bilimin kadınlar için iyi bir kariyer tercihi olmadığını söylediler. Bu, beni başarılı olmak konusunda daha da azimli kıldı.”
Francoise Barre
Geri Bildirim Gönder