La cinética de expresión de la energía del fotón

Question

Necesito calcular la cinética de la energía de un fotón y estoy tratando de deducir una expresión correcta para el cálculo de la misma.

Así que tenemos que

$K= \frac{1}{2} m_fv_f^2$

Por lo $v_f= c$

Para la ecuación De De Broglie tenemos que $m_f = \frac{h}{\lambda c}$

Y, a continuación,

$K = \frac{hc}{2 \lambda}$

Pero al parecer, la expresión correcta es:

$K = \frac{hc}{\lambda}$

Alguien me puede ayudar a averiguar lo que estoy haciendo mal? Gracias!

Answer 1

Un fotón no tiene masa y se mueve a velocidades relativistas, por lo tanto no se puede utilizar la habitual expresión para la energía cinética.

La energía de un fotón viene dada por (como ya se indicó) $$ E = \frac{hc}{\lambda} $$ donde $h$ es la constante de Planck, $c$ de la velocidad de la luz y de la $\lambda$ la longitud de onda de los fotones.

Usted puede obtenerlo a partir de la energía relativistas $$ E^2 = p^2c^2 + m^2c^4 $$ con $m =0$ y utilizando el hecho de que para un fotón $$ p = \manejadores k = \frac{h\nu}{c} = \frac{h}{\lambda}. $$