No.2ベストアンサー
- 回答日時:
光は質量のない粒子ですから、p=mcとかE=mc^2/2とやってはいけません。
E=cpというのはmを静止質量として
E=((cp)^2+m^2・c^4)^(1/2) … (1)
でm=0としたときの式です。
すなわち、E=cpは質量のない粒子に対する式です。
E=hνですから、質量が無くても運動量はp=hν/cで定義できます。
No.3
- 回答日時:
光については nikorin さんが答えているので蛇足になります。
ご質問では、運動エネルギーを
K = mv^2/2
とされていますが、
相対論的には
E = { (cp)^2+(mc^2)^2 }^(1/2)
なので、静止状態で持つエネルギーをさっぴいて
運動エネルギーは
K = E - mc^2
となります。
ここで、速度が光速に比べて遅いときには、
K = mc^2*{ 1+(p/mc)^2 }^(1/2) - mc^2
≒ mc^2*{ 1+(p/mc)^2/2 } - mc^2
= p^2/(2m)
というニュートン力学でお馴染みの運動エネルギーに近似されます。
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