О массе светового фотона.

[Dachnik]

Частота светового фотона \(\omega = 10^{15}\)/сек
сам он движется с равномерной скоростью С и  крутится в поперечной плоскости  по радиусу волны Де Бройля с круговой частотой  \(10^{15}/сек\)
Синусоида будет в проекции траектории движения по окружности на диаметр.


Массу фотона определяем через его энергию по Планку и Ньютону.
Энергия по Планку \(E = h\omega = 6.67*10^{-34}* 10^15 = 6.67*10^{-19} \,Dj\)
 Диаметр  волны
\(\frac {C}{\omega} = \frac {3*10^8}{10^{15}} = 3*10^{-7}\) метр

По Де Бройлю длина волны движения массы \(L = \frac {h}{mv}\)

\(3*10^{-7} = \frac {6.67*10^{-34}}{m*3*10^8}\)

\(90m = 6.67*10^{-34}\)

\(m = 7.4*10^{-36}\) кг

Приравниваем полную энергию фотона, энергии фотона по Планку.

\(mV^2 =  6.67*10^{-19} \) джоуль

.\(7,4*10^{-36}*V^2 = 6.67*10^{-19} \)

\(V^2 = \frac  {6.67*10^{-19}}{7,4*10^{-36}} =9*10^{16}\)

\(V = \sqrt {9*10^{16}} = 3*10^8\) метр/сек

Скорость  света   \(3*10^8\) метр/сек

[Dachnik]

Принимаю другую частоту \(10^{14}\) Гц
Пересчитываю расчет под эту частоту.

Массу фотона определяем через его энергию по Планку и Ньютону.
Энергия по Планку \(E = h\omega = 6.67*10^{-34}* 10^{14} = 6.67*10^{-20} \,Dj\)
 Диаметр  волны
\(\frac {C}{\omega} = \frac {3*10^8}{10^{14}} = 3*10^{-6}\) метр. За пределами видимого света.

По Де Бройлю длина волны движения массы \(L = \frac {h}{mv}\)

\(3*10^{-6} = \frac {6.67*10^{-34}}{m*3*10^8}\)

\(900m = 6.67*10^{-34}\)

\(m = 7.4*10^{-37}\) кг

Приравниваем полную энергию фотона, энергии фотона по Планку.

\(mV^2 =  6.67*10^{-20} \) джоуль

.\(7,4*10^{-37}*V^2 = 6.67*10^{-20} \)

\(V^2 = \frac  {6.67*10^{-20}}{7,4*10^{-37}} =9*10^{16}\)

\(V = \sqrt {9*10^{16}} = 3*10^8\) метр/сек

Скорость  света   \(3*10^8\) метр/сек

Результат  не изменился

Скорость света постоянная, но частота \(10^{14} < \omega < 10^{15}\)
Скорость света в вакууме не зависит от частоты.

[Dachnik]

Молодца, Михаил Евгеньевич!!! – ЗАЧЁТ! Сто грамм армянского в студию!
На БФ родился физик настоящий!
Ранее только Тимофей, непризнаваемый ретроградами, показывал реальный смысл выражения де Бройля. Сегодня, впервые в истории физики показал это и человек сторонний!  
Правда, с маааленькой неточностью, значит, ЗАЧЁТ в балах -5.

Это выражение, призванное ретроградами показать пресловутый «дуализм частиц», на самом деле описывает соотношение между скоростью движения частиц в Пространстве заполненном средой – эфиром, и их массой.
Дело в том, что, согласно принципу реального релятивизма, эфир, являясь третьим телом во всех взаимодействиях и процессах материального Мира, в движение частиц вносит свою коррекцию.
Движение частиц в Пространстве происходит по трём, не эвклидово направленным векторам одновременно: по касательной к спирали = С, поступательно = \(V_п\) и поперечно ему – колебательно = \(V_к\).
И может быть описано токмо геометрически. А в пространстве Эвклида – «пифагоровыми штанами».

\(C = \sqrt {V_п + V_к}\).

Скорость «v» в знаменателе выражения де Бройля – это поступательная скорость частиц, движущихся в Пространстве и может быть самой разной, но всегда меньше скорости по спирали.
Таким образом, в этом выражении ДВА неизвестных (mv) и для определения массы частицы оно, как видите, непригодно. Правда, если заменить «v» на «С», величину массы для лучистых квантов, в том числе и так называемого «нейтрино», поскольку это тоже лучистый квант, но энергии высокой, найти можно, как и сделал Михаил, но это уже не по правилам математики.

ПРАВИЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ЧАСТИЦЫ И ЕЁ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ.
Фотон – частица, как и любая другая, движется в Пространстве заполненном средой, по спиральной траектории со скоростью близкой к предельной «С», вращаясь вокруг оси поступательного движения с частотой – ω.
Тогда длина пути L по траектории, за один оборот, будет:

\(L = \frac {C}{\omega} = \frac {2.9979*10^8}{10^{15}} ≈ 2.9979*10^{-7}\) [м].

Массу фотона с частотой - \( ω = 10^{15}\) [с], определяем из равенства - \(h\omega = mC^2\), где величина энергии первого в равенстве:

\(E = h\omega = 6.67*10^{-34}* 10^{15} = 6.67*10^{-19}\) [Дж].

Масса фотона с указанной частотой, таким образом, будет:

\(m = \frac {h\omega}{C^2} = \frac {6,67*10^-19}{8.9874*10^16} ≈ 7.422*10^{-36}\) [кг].

Как видим, то же самое, что и у Михаила (бòльшая точность для скорости).

Скорость частицы в Пространстве определяем по уравнению де Бройля \(v = \frac {h}{mλ}\), где λ = L.

\(v = \frac {6.67*10^{-34}}{7.422*10^{-36}*2.9979*10^{-7}} ≈ 2.9977*10^8\) [м/с].

Скорость предельная «С» = \(2.99792458*10^8\) [м/с].

Чтоб не затерялось, выложу и в свои темы. Ведь больше некуда. Вход мне в мой блог закрыли, а публикацию в NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) отказывают.

Может отказывают из за большого объема.
Так остановитесь на этой конкретной теме.
Главное выводы сделайте конкретные, неоспоримые, типа скорость  света в вакууме не зависит от частоты.

[Dachnik]

 природе многое являются сферами, или рассматриваются как сферы: нуклоны, ядра атомов........
Фотон я рассматриваю как тонкую сферическую энергетическую оболочку.
Проверю это математической физикой.

Момент инерции такой оболочки относительно оси вращения  \(J = 2/3 mR^2\)
Оболочка вращается относительно оси, проходящих через ее центр
с угловой скоростью \(\omega\).
Через одну точку можно провести бесконечное количество взаимно перпендикулярных осей.
Каждая оболочка вращается относительно своей оси, которая сохраняется в пространстве
гироскопическим эффектом.
Кинетическая энергия такой оболочки  \(E = J_o\omega^2/2 = 2/3 mR^2\omega^2/2 = mR^2\omega^2/3\)

Кинетическая энергия поступательно вращательного движения \(E = mV^2/2 + mR^2\omega^2/3\)

Из уравнения для фотона  \(E = mC^2 = mC^2/2 + mC^2/2 \)

\(mC^2/2 =  mR^2\omega^2/3 \)

Включаю в расчет постоянную Планка с размерностью  \(кг*метр^2/сек\)  и частоту видимого света  \(5*10^{14}/сек\)

Энергия фотона по Планку \(E = h\omega = 6.67*10^{-34}* 5*10^{14} = 3,335*10^{-19} \) джоуль
1 джоуль [Дж] = 6,241*10¹⁸ электрон-вольт [эВ]
\(E_{фотона} = 3,335*10^{-19} *  6,241*10^{18} = 2, 08\) электрон-вольт
Такую величину показывают и другие адекватные источники.

Масса фотона у меня определяется как \(7.45*10^{-36}\) кг

 Диаметр  оболочки по физике Ньютона
\(\frac {C}{\omega} = \frac {3*10^8}{5*10^{14}} = 6*10^{-7}\) метр.

По Де Бройлю  радиус  \(R = \frac {h}{mv}\)
В постоянной Планка заложен радиус а не диаметр.  Постоянная Планка определяется через Боровский радиус электрона \(R_b = 5*10^{-11}\) метр, силу Кулона и центробежную силу массы электрона.

\(R = \frac {6.67*10^{-34}}{7.54*10^{-36}*3*10^8} = 0.295*10^{-6} = 3*0^{-7}\) метр.



Приравниваем вращательную энергию фотона, энергии фотона по Планку.

\(mС^2/2 =  3,335*10^{-19} \) джоуль

.\(7,4*10^{-36}*С^2 = 6,66*10^{-19} \) джоуль

\(С^2 = \frac  {6,66*10^{-19}}{7,4*10^{-36}} =9*10^{16}\)

\(С = \sqrt {9*10^{16}} = 3*10^8\) метр/сек

Скорость  света   не зависит от частоты.


Текст в работе.... Не все так просто.

[Dachnik]

Кончай дурака валять. Масса фотона давно измеряема и просчитана и равна 10-22 эВ, что в 10 триллион миллионов меньше, чем у тебя.

В электрон вольтах измеряется энергия фотона, она в пределах 10 эВ.
Масса фотона измеряется в килограммах, ориентировочно \(7,45*10^{-36}\) кг.
Ну да ладно, повиси, пока я занят.
Повесели народ. +@>
Потом сниму с вешалки.

[Dachnik]

Движение фотона как сферичной оболочки.



Пересечение  перпендикулярной плоскости на скорости С дает частоту
\(\omega = \frac {C}{L} =  \frac {3*10^8}{6*10^{-7}} = 0,5*10^{15} =  5*10^{14} \)/сек

Линейная скорость на большом диаметре \(V = \omega R =  5*10^{14} *3*10^{-7} = 1.5*10^8 = 0.5C\)
Складываясь с поступательной скоростью центра С, в верхней точке скорость 1,5 С, в нижней минус 0,5 С
Но, скорость центра оболочки,  равна С, как  скорость на концах диаметра слева и справа, где радиус вращения равен 0.

Суммируем кинетическую энергию вращения каждой массы \(m_i\) на радиусе вращения  \(h_i\) при угловой скорости \(\omega\)



Частота оборотов оболочки \(n = 5*10^{14}\)\,/сек

Угловая скорость \(\omega=  2\pi n = 6.28*5*10^{14} = 3.14*10^{15}\)\,/сек

Линейная скорость массы \(m_i\) по кругу сечения оболочки равна       \(v_i = \omega h = \omega RSinFi\)

\(Sin Fi = \frac {h}{R}\)

\(E_i = m_iv_i^2/2 = \frac {M}{2\pi R}\omega^2 R^2\frac {h^2}{R^2} = \frac {M}{2\pi R}\omega^2 h^2/2\)
\[E = \int_0^{h = R}\frac {M}{2\pi R}\omega^2 h^2dh =\frac {M}{2\pi R}\omega^2 R^3/3 = \frac {M}{\pi }\omega^2 R^2/3 = \frac {1}{3}MR^2\omega^2\frac  {1}{2\pi}\]
\[E = \frac {1}{3}M*(3*10^{-7})^2*(3.14*10^{15})^2\frac  {1}{6.28}   = M*4,71*10^{16}\,Dj\]
Это кинетическая энергия вращения двух половинок оболочки.

 Энергия поступательного движения оболочки на скорости С
                  \(E = MC^2/2 =7,45*10^{-36}*9*10^{16}/2 =33,5*10^{-20} ,Dj\)

1 джоуль [Дж] = 6,241¹⁸ электрон-вольт [эВ]

\(33,5*10^{-20}*6,241*10^{18} = 2.09 эВ\)

Энергия вращательного движения оболочки

\(M*4,71*10^{16} = 7,45*10^{36}*4,71*10^{16}*6.241*10^{18} = 2.18 \) эВ

Разница 2,18 - 2,09 = 0,09 эВ

[Dachnik]

Дебил.
 в 1эВ=1,6*10^(-19) Дж.
Та умножал на Дж., а получил эВ.

7,45∗10^36∗4,71∗10^16∗6.241∗10^18=2.18  эВ
Пересчитай, за тем умничай. Как можно говорить с человеком не умеющем вычесть +-36+16+18. Ну да, не умеешь, понимаю, как и то что массе фотоны просчитана и меньше твоей в триллион миллионов раз.  

Для адекватных поясню, о чем тут упертый неуч упирается.
Для массы фотона М =  7,45∗10^^-36 получил энергию  
 М∗4,71∗10¹⁶ джоуль
Перевел в электрон вольты, умножив на число электрон вольт в 1 джоуле 6.241∗10¹⁸
\(7,45∗10^36∗4,71∗10^16∗6.241∗10^18=218*10^{-2} = 2.18  эВ\)

По Планку энергия светового фотона с частотой 5*10¹⁴ Гц
\(E = h\omega  =  6.67*10^{-34}*5*10^{14} = 33,35 *10^{-20}\) джоуль

Перевожу в электрон вольты
 \(33,35 *10^{-20}*6.241∗10^{18}  = 208*10^{-2} = 2,08\) эВ

Надоел мне этот дебил.
Отправляю  его в игнор  и буду чистить не глядя.
Щелк и нету.

[Dachnik]

В интернете много трепотни, как Планк из всяких постоянных свою постоянную скомпоновал.
Но не так дело было.

В науке есть модель атома Бора, в которой электрон вращается вокруг протона.
Как и для спутников в гравитационном поле, для стационарной круговой орбиты, приравнивается центростремительная сила Кулона центробежной силе массы электрона.
\(F =k\frac {q_1*q_2}{R^2} = k\frac {e^2}{R^2} = m_e*v^2/R \)

Заряд электрона и протона \(e = \pm 1,6·10^{-19}\) Кл

Боровский радиус \(R = 5.3*10^{-11}\) метр

Приравнивали силу Кулона центробежной силе.

\(F = k\frac {e^2}{R^2} = m_eV^2/R\)

\( k\frac {e^2}{R} = m_eV^2\)

\(V = \sqrt {\frac {ke^2}{m_eR}}\)

\(k = 9*10^9\)  \(\frac {ньютон*метр^2}{кулон^2}\)

Линейная скорость электрона на орбите
\(V = \sqrt {\frac {9*10^9(1,6·10^{-19})^2}{9,11*10^{-31}*5.3*10^{-11}}} = \sqrt {4.77*10^{14}} = 2,184*10^7\) метр/сек

Кинетическая энергия  по механике Ньютона
 \(E = m_eV^2/2 = 9,11*10^{-31}*(2,184*10^7)^2/2 = 2,17*10^{-16}\) джоуль

Круговая частота \(\omega = \frac {V}{R} = \frac {2,17*10^7}{5.3*10^{-11}}\) = 0,41*10¹⁸/сек

Постоянная Планка = \(\frac {E}{\omega} = \frac {2,17*10^{-16}}{0.41*10^{18}} =  5.29*10^{-34} \)  джоуль*c.
 
Справочная величина 6,67*10^-34

По  расчету кинетическая энергия электрона

 \(E = 2,17*10^{-16}\) джоуль

В электрон вольтах \(E_e = 2,17*10^{-16}*6,241*10^{18} =  1420\) эВ

Фотона 2,08 эВ

На фотон уходит \(\frac {2,08}{1420} = 0.0015E_e\)

Может что в арифметике напутал, но это не принципиально, потом проверю.

[uranii]

В науке есть модель атома Бора, в которой электрон вращается вокруг протона.  Эта надуманность охраняется церберами лжекомитета. Каждый объект Вселенной, включая и микро объекты, имеет аккумулирующие, отражающие  и излучающие свойства. Если нет собственного излучения, то истекающим потоком становится отражённый поток. Атом не мертвое создание с плюсом, а функционирующий объект. Его модель ложна, как и состав его  ядра.  В своём этюде Райкин (отец)говорил, думать надо, думать.

[Dachnik]

Определяю энергию фотона по Планку и через импульс mC  фотона.

По закону физики импульс силы F*t сохраняется в импульсе движения массы P = mV.
Для светового фотона желтого цвета частота 0,5* 10¹⁵ Гц
F*t = 7.4*10-36* 3*10⁸ = 2.2*10^-27 кг*метр/сек.
Неизвестны сила F и время действия этой силы t.
Но известна частота 0,5*10¹⁵ Гц , по Планку находим энергию фотона
E = 6.6*10^-34*0,5*10¹⁵ = 3,3*10^-19 джоуль

Находим энергию по импульсу.
E = mv²/2 = m²v²/2m = P²/2m = (2.2*10^-27)²/2*7.4*10^-36 = 3,2*10^-19 джоуль

Как видите, значения энергии совпадают.
Утверждать, что у светового фотона нет массы, дурь несусветная.

[Дрозд]

Утверждать, что у светового фотона нет массы, дурь несусветная.

А разве фотон частица, а не квант энергии?

[Dachnik]

ь   
[
А разве фотон частица, а не квант энергии?

Световой фотон это частица, обладающая волновой энергией.
Свойства световых фотонов досконально изучены, по которым строятся многочисленные  оптические приборы.
Когда нужно, используют в приборах свойства частицы, а когда волны, так волны.
Болтовню о дуализме оставляют философам.

[Дрозд]

Световой фотон это частица, обладающая волновой энергией.

Простите, а как или откуда, или что, короче, откуда берется этот фотон, что его рождает?

[Dachnik]

Простите, а как или откуда, или что, короче, откуда берется этот фотон, что его рождает?

Обычное объяснение в том, что при нагревании вещества внешним источником с температурой Т, электроны вещества накапливают энергию на своей повышенной орбите,  затем скачком  возвращаются на прежнюю орбиту, отдавая накопленную энергию в виде фотона.
Максимально, электрон может накопить и отдать фотон с энергией не более температуры нагревателя.

К этому нужно добавить, что фотоны не имеют гравитационной массы, но имеют инерционную  массу.
Любая энергия измеряется в джоулях. Размерность  кг*метр^2/сек^2
кг - размерность инерционной массы. У фотона порядка 10^{-46} кг.

[Дрозд]

Обычное объяснение в том, что при нагревании вещества внешним источником с температурой Т, электроны вещества накапливают энергию на своей повышенной орбите,  затем скачком  возвращаются на прежнюю орбиту, отдавая накопленную энергию в виде фотона.

Верно, но с небольшими поправками.
При отсутствии внешней энергии все электроны вещества находятся на стабильных орбиталях - так принято называть орбиты электронов.
По мере насыщения энергией, электроны переходят скачкообразно на более высокие орбитали. Это хорошо изучено и описано.
В дальнейшем, когда электрон достиг самой высшей орбитали, он произвольно испускает квант энергии с частотой, которая диктуется видом материала атома и возвращается на стабильную орбиталь.

Максимально, электрон может накопить и отдать фотон с энергией не более температуры нагревателя.

А вот тут логическая ошибка -  энергия - это энергия, а температура - температурой и хоть эти понятия где-то связаны, но энергия никогда не измерялась в градусах.

[celitel]

Простите, а как или откуда, или что, короче, откуда берется этот фотон, что его рождает?

Во первых это вид энергии передаваемый на расстоянии. И с этим ни чего не поделать.

[Dachnik]

Разобраться в накачке  электронных оболочек в рубине, металле, газе, конечно интересно, но не в этой теме.  Не будем спорить, что такое температура 2,5^оК для реликтового излучения, а вот почему я сказал, что для светового фотона инерционная масса есть, а гравитационной нет и почему официальная наука категорически отрицает инерционную масу у фотона,  могу  пояснить.
Если световой фотон имеет массу, то скорость света обязана векторно складываться со скоростью источника.
Этого релятивисты допустить не могут. Хотя Х.Лоренц,  для  источника на горизонтальной  скорости V и вертикального источника света, направил луч под углом TgFi = C/V, как для фотона с инерциональной массой.

[Дрозд]

....вот почему я сказал, что для светового фотона инерционная масса есть,...

К вам, как знатоку, у меня несколько простых вопросов

• - какие еще типы фотонов вы знаете, кроме "светового"?

• - как и откуда появляется световой фотон и как и откуда другие

• - что или кто переносит световой фотон и кто - остальные.

Если появятся еще вопросы, то я буду их задавать по мере их появления.

[Dachnik]

Мои темы не для новичков в физике и тем более, не для вундеркиндов..
По мере возникновения у вас вопросов по физике, обращайтесь к книгам.
Там узнаете про рентген-фотон, ультрафиолет-фотон и прочие.
Узнаете про фотоны в космических лучах, энергия которых наукой не объяснима.

В этой теме, можно задавать вопросы по математическим выкладкам, если сомневаетесь в их соответствии логике матанализа, но не в их правомерности, типа "Все бы правильно, но массы у фотона все рано нет".

[Vasya-L]

А разве фотон частица, а не квант энергии?

Фотон, материальная элементарная частица.

Квант (от лат. quantum — «сколько») — неделимая часть какой-либо величины в физике.

О массе светового фотона.

А если это фотон из радиодиапазона или фотон ИК-излучения?