Единица измерения импульса фотона в Международной системе единиц (СИ) — килограмм-метр в секунду ( ). Поскольку фотон является безмассовой частицей, его импульс определяется через его энергию или длину волны, что приводит к нескольким способам выражения этой величины. Основные выражения единицы измерения
- Системная единица (СИ):
Импульс ( ) классически определяется как произведение массы на скорость, и хотя у фотона нет массы покоя, размерность его импульса остается идентичной размерности механического импульса макротел. Через энергию (Ньютон-секунда):
Так как , то единица полностью эквивалентна . Это часто используется в задачах на давление света, где импульс передается поверхности. Внесистемная единица (физика микромира): (электронвольт, деленный на скорость света)
В физике элементарных частиц энергию часто измеряют в электронвольтах ( ). В соответствии с формулой Эйнштейна , импульс можно выразить как .
Теоретическое обоснование Импульс фотона не может быть вычислен через формулу , так как его масса покоя . Вместо этого используются следующие фундаментальные соотношения:
- Через длину волны (формула де Бройля):
Где — постоянная Планка ( ), а — длина волны ( ). Подстановка размерностей дает:
Через энергию:
Где — энергия фотона ( ), а — скорость света ( ). Подстановка размерностей дает:
Резюме
| Система | Единица измерения | Символьное обозначение |
|---|---|---|
| СИ (основная) | килограмм-метр в секунду | |
| СИ (производная) | Ньютон-секунда | |
| Атомная физика | электронвольт на скорость света |
Я могу рассчитать импульс фотона для конкретной длины волны или частоты излучения, если вы предоставите данные.
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей