Квантовая гипотеза и формула Планка. Масса и импульс фотона

Гипотеза Планка — при тепловом излучении энергия испускается и поглощается не непрерывно, а отдельными квантами (порциями). Каждая такая порция-квант имеет энергию, пропорциональной частоте ν излучения:

, h -коэффициент пропорциональности, названный впоследствии постоянной Планка. На основе этой гипотезы он предложил теоретический вывод соотношения между температурой тела и испускаемым этим телом излучением — формулу Планка. 

Эта формула находится в соответствии с опытными данными во всем интервале длин волн при всех температурах.

Позднее гипотеза Планка была подтверждена экспериментально. Выдвижение этой гипотезы считается моментом рождения квантовой механики.

Масса и импульс фотона

Фотон — элементарная частица, которая всегда (в любой среде!) движется со скоростью света с и имеет массу покоя, равную нулю. Следовательно, масса фотона отличается от массы таких элементарных частиц, как электрон, протон и нейтрон, которые обладают отличной от нуля массой покоя и могут находиться в состоянии покоя.

Масса фотона находится из уравнения Энштейна  

Получаем энергия фотона  hν = mc². Отсюда m= Поскольку с = λν, имеем 

m масса фотона, кг h постоянная Планка, 6,626176 × 10^-34

Дж × с ν частота излучения, Гц

λ длина волны излучения, м c скорость света в вакууме, м/с

Используя формулу массы фотона, можно получить формулу импульса фотона р = mc.