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  • Les photons ont-il une masse?

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 #24000    par bongo
 vendredi 1 février 2013 à 15:10
Juste une question, quelle est l'énergie cinétique d'un photon ? (sûrement pas 1/2*mv²)...
 #24007    par cosmos
 vendredi 1 février 2013 à 22:28
Je crois qu'il suffit de garder l'expression en fonction du momemtum p (et ne pas la convertir avec la masse pour une particule matérielle). Ensuite l'énergie cinétique du photon est une fonction de p.

Bien sure le calcul suppose que toute l'énergie du photon est sous forme d'énergie cinétique ce que je ne sais pas..
 #24011    par bongo
 samedi 2 février 2013 à 12:43
Ben c'est le cas non ?
Quant à la page wiki, elle est générale, elle ne présuppose en rien l'entité des particules de gaz parfait. L'équation est valable pour n'importe quel type de particules (un peu comme la loi de Planck qui est vrai quelque soit la nature du matériau).
 #25047    par dave35
 mercredi 17 avril 2013 à 11:29
Non mais je reprend la question et démontre:
E=mc² est valable pour une particule sans mouvement.

Il faut prendre les equations de Lorentz et le fait que le quadrivecteur energie-impulsion est constant.

Les formules:
E=mc²
(E/c)² - p² (energie-impultion)
E=gmc² ( donc g = E/mc²)
p=gmv ( donc g = p/mv)
E: energie
m: masse
g: constante : 1/(racine carré(1 - (v²/c²)))
p: impultion
c: celerite
v: vitesse

de tout ça decoule pour une particule au repos, donc p=0
(E/c)² - p² = (E0/c)² - 0² = (E0/c)² (E0 = énergie au repos)
or E=mc²
Donc:
(E/c)² - p² = (mc²/c)²
(E/c)² - p² = (mc)²
(E/c)² - p² = m²c²
E²/c² - p² = m²c²
on multiplue par c²
E² - p²c² = m²c^4 (le ^4 c'est puissance 4)

avec Lorrentz (g= p/mv et g = E/mc²) on arrive à:
p = gmv donc
p= Emv/mc²
p= Ev/c²
p = E/c * v/c (très important)

donc pour un photon on a:
sa vitesse étant celle de la lumière v = c donc
p = Ec/c² = Ec et E=pc
sa masse est donc nulle car :
E² - p²c² = m²c^4
(pc)² - p²c² = m²c^4
p²c² - p²c² = m²c^4
0 = m²c^4
Or la célérité n'est jamais nulle donc c'est m² qui est nulle = masse photon nulle

après un photon étant en mouvement, p différent de 0, or E = pc donc il degage une énergie.

j'espere ne pas avoir été trop vite et surtout assez clair.
 #25057    par bongo
 mercredi 17 avril 2013 à 23:21
Salut dave, ravi d'avoir un membre qui manie bien les équations.
dave35 a écrit :Il faut prendre les equations de Lorentz et le fait que le quadrivecteur energie-impulsion est constant.
Par contre le quadrivecteur énergie-impulsion n'est pas constant, c'est sa pseudo norme qui l'est.
Par contre je n'ai pas bien compris de quelles hypothèses tu partais, et ce que tu voulais démontrer.
 #25058    par yoyo
 jeudi 18 avril 2013 à 00:20
Je pense, si je ne m'abuse; je peux me tromper, qu'à l'heure actuelle, nous ne pouvons pas prétendre à 100 % que le photon soit de masse nulle.
Mais cela doit sembler prétentieux de ma part à l'encontre des études et des expérience réalisées à ce jour par les physiciens.
"E=MC2" décrit un millieux statique et non pas dynamique. Il faudrait peut-être y introduire la notion du temps afin de voir si l'énergie cinétique est vraiment égale à la masse multipliée par la vitesse relative de la lumière au carré due à la quantité de mouvement, puisque la masse agit aussi sur l'espace-temps à la vitesse de la lumière . . .
Il faudrait vérifier également si l'équilibre (énergie et masse) est conservé de manière uniforme dans notre l'Univers.
Ce n'est qu'une idée qui vous est soumise . . . Ne me tapez pas dessus si cela vous semble trop drôle.
De plus, c'est pas très simple à formuler, mais j'ai fait de mon mieux.

[youtube]LRH8HKpLKtg[/youtube]

Bien à vous. Y-20

yoyo
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