광자의 정지질량은 0이다
📂양자역학광자의 정지질량은 0이다
정리
광자의 속도를 c=299,792,458m/s이라 하자. 그러면 광자의 정지질량은 0이다.
증명
1. 상대론적 에너지, 운동량과 속도의 관계
p=γm0v
E=γm0c2
⟹γm0=c2E
두 식을 연립하면
p=c2Ev
⟹v=Epc2
2. 입자의 에너지와 운동량의 상대론적 관계
E=m02c4+p2c2
3. 1과 2에 의해서
v=m02c4+p2c2pc2
이 때 광자의 속도는 c이므로 v=c를 대입하면
m02c4+p2c2pc=1
pc=m02c4+p2c2
⟹p2c2=m02c4+p2c2
이 때 c=0이거나 m0=0이어야 식이 성립하는데c=0이므로 m0=0
■