Photonenimpuls
h·f:c oder p = h/l
Basiswissen
Photon heißt so viel wie Lichtteilchen und steht für die Teilcheneigenschaften von Licht. Einem Teilchen kann man einen Impuls (Geschwindigkeit mal Masse) zuordnen. Drei Formeln erlauben es, einem gedachten Lichtteilchen (Photon) einen Impuls zuzuordnen, wenn man seine Wellenlänge oder Frequenz kennt.
Formeln für den Photonenimpuls
- p = h·f:c
- p = E:c
- p = h:l
Legende zum Photonenimpuls
- p = z. B. in Newtonmeter ist der Impuls ↗
- h = 6,6262 mal 10 hoch -34 Joulesekunden Planck-Konstante ↗
- f = z. B. in Hertz Frequenz ↗
- l = z. B. in Meter Wellenlänge ↗
- E = z. B. in Joule Photonenenergie ↗
Tipp
- Für Wellen kann man immer zwischen Frequenz und Wellenlänge umrechnen.
- Es gilt allgemein für Wellen: c = l·f
- Dabei ist c die Wellengeschwindigkeit ↗
- l ist die Wellenlänge und f die Frequenz ↗
- Mehr unter lf-Formel ↗
Haben Photonen auch eine Masse?
Wenn man Photonen einen Impuls zuordnet, haben sie dann auch eine Masse? Üblicherweise verbindet man die Idee eines Impulses mit Massen. Fliegende Gewehrkugeln, sich bewegende Raketen oder fließendes Wasser haben alle einen Impuls und auch eine Masse. Tatsächlich gilt Masse in der Physik aber nicht mehr als einziger Träger eines Impulses. Auch Wellen ordnet man etwa einen Impuls zu. Damit ist auch der Schluss vom Impuls eines Photons auf eine Photonenmasse nicht zwingend. Photonen gelten in der Physik eindeutig als masselos [1]. Kurz: jede Masse kann einen Impuls haben. Aber nicht alles was einen Impuls hat, muss auch Masse haben. Lies mehr dazu unter Lichtmasse ↗
Fußnoten
- [1] Philip Gibbs: Does light have matter? Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY. FAQ Seiten Physik. 1997. Online: https://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html