Fotonen reizen met snelheid c ongeacht het frame. Leg uit?

Fotonen reizen met snelheid c ongeacht het frame. Leg uit?
Anonim

Antwoord:

Fotonen hebben een massa nul, dus ze reizen met de snelheid van het licht wanneer ze worden waargenomen door een waarnemer, ongeacht hoe snel ze reizen.

Uitleg:

Fotonen hebben nul massa. Dit betekent dat ze altijd met de snelheid van het licht reizen. Het betekent ook dat fotonen het verstrijken van de tijd niet ervaren.

Speciale relativiteit verklaart dit door de vergelijking die relativistische snelheden beschrijft wanneer een object met snelheid wordt uitgezonden # U '# van een frame dat met snelheid vaart # V #.

# U = (u "+ v) / (1+ (u'v) / c ^ 2) #

Overweeg dus een foton dat wordt uitgestraald met de snelheid van het licht # U '= x # van een ruimteschip op weg naar een waarnemer met de helft van de snelheid van het licht # V = c / 2 #.

Newton voegde de snelheden toe om het foton te laten aankomen # 1.5C #. De relativistische vergelijking geeft een ander resultaat.

# U = (c + c / 2) / (1+ (c ^ 2) / (2c ^ 2)) = C #

Het foton arriveert dus bij de snelheid van het licht bij de toeschouwer, ongeacht hoe snel het apparaat dat het uitstraalde op reis was!