光子有质量吗?物体接近光速时,质量变为无限大,所以惯性为无限大,要改变它原来的运动状态就要对其施加无限大的力,所以任何有

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/04/30 07:22:57

光子有质量吗?
物体接近光速时,质量变为无限大,所以惯性为无限大,要改变它原来的运动状态就要对其施加无限大的力,所以任何有质量的物体都不可能超过光速.
但是,由波粒二象性可知光可以用光子的形式表现出来,光子以光速运动,它既然是粒子,就应该有质量,而且还有能量（E=MC2）,但如果光子有质量,他不就达不到光速了吗?

光子的静止质量为零,光子的质量不为零
光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压.也称为辐射压强.当物体完全吸收正入射的光辐射时,光压等于光波的能量密度；若物体是完全反射体,则光压等于光波能量密度的2倍.这个关系可以由经典电磁理论得到,也可以直接由光的量子理论得到.麦克斯韦依据经典电磁理论首先指出了光压的存在.1899年,俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压,证实了麦克斯韦的预言.光压的存在说明了电磁波具有动量,因而是电磁场物质性的有力证明.爱因斯坦光子假设又进一步说明了光压存在的合理性.
光压很小,如果阳光直射到地面,并且光被地面全部吸收,那么地面所感受到的光压也只有4.5×10-6帕.
一、测量光压的实验
列别捷夫所用仪器的主要部分是一用细线悬挂起来的极轻的悬体R,其上固定有小翼a及b,如图1示,其中一个涂黑,另一个是光亮的.将悬体R置于如图2所示的真空容器G内.借助透镜及平面镜系统将由弧光灯B发出的光线射向小翼中的一个.由于作用在小翼上的光压力,使悬体R转动.转动的大小,可借助望远镜及固定在轴线上的小镜观察到.移动双镜能使光射在涂黑的小翼上.比较两种情况下悬体转动的大小,列别捷夫测得,涂黑表面所受的光压力比反射表面所受的光压力小一半,与理论完全符合.
借助薄片P1使光流的一部分射到温差电池T上可以度量入射光能量的大小,因而可以对理论作出定量的验证.
二、光压的量子理论解释
按照光子说的观点,光压是光子把它的动量传给物体的结果.设频率为υ的单色光,每秒垂直入射到物体表面每平方米上的能量为E,则每秒垂直入射到物体表面每平方米上的光子数为N=E/(hυ).因为每一个光子具有动量p= hυ/c,当光子被物体所吸收时,每个光子传给物体的动量为p= hυ/c,如果入射光子全部被物体所吸收,则物体表面每平方米在每秒内所获得的动量应等于N·p=E/c.物体表面每平方米在每秒内所获得的动量,即光作用在这个面上的光压为E/c.当光子被物体所反射时,光子的动量从＋hυ/c变到－hυ/c,则每个光子传给物体的动量为2p=2 hυ/c.如果入射光子全部被物体所反射,则作用在物体表面上的光压力为N·2p=2E/c.
在一般情况下,当物体表面的反射系数为ρ时,则在每秒内入射的全部N个光子中,有(1－ρ)N个被吸收而ρN个被反射,所以作用于物体表面上的光压为
根据列别捷夫的测量,光压力的数值在测量的误差范围内与理论值符合得很好.
回答者：famorby - 大魔法师九级 1-7 21:48
相对论、光子、光速和时间

光子有质量吗?物体接近光速时,质量变为无限大,所以惯性为无限大,要改变它原来的运动状态就要对其施加无限大的力,所以任何有根据狭义相对论,光速运动的物体质量无限大,那光子为什么明显质量没有无限大为什么有质量的物体接近光速时质量会无限大? 光子有质量吗?如果有,那根据爱因斯坦相对论,当光子以光速运动时,它的质量将无限大; 物质接近光速运动时质量会接近无限大吗? 物体速度为光速,质量无限大.这种说法是否成立?如果成立,那么为什么光子的质量不是无限大? 相对论矛盾根据相对论,物体是可以接近光速运动的.但一旦如此,此物体质量无限大,惯性无限大,则需要无限大的能量,则速度就不物质接近光速时的质量质量真的变大吗?如果把光看做参照物,我们就在光速运动,为什么我们没感觉质量无限大?如果把任何接近光速物质运动速度达到光速,其质量会无限大.光是粒子,光以光速运动,他的质量是无限大吗? 以光速运动的物体质量会达到无限大,那它具有的能量就是无限大,若它撞到另外一个物体,将会出现什么情况爱因斯坦的相对论指出:任何物质在被加速到光速时,质量将变得无限大.所以光量子是没有质量的. 速度越快质量越大,接近光速时质量会变成无限大,为什么光子又会以光速行驶?