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Masse d'un photon

Posté par
bluq
28-06-15 à 17:23

Bonjour,

Pour déterminer la masse d'un photon de longueur d'onde ,

Je passe par la relation de broglie: =h/p

p=mv Donc m=p/v or v=c donc m=p/c


C'est exact?

Merci

Posté par
J-P
re : Masse d'un photon 28-06-15 à 17:42

Un photon n'a pas de masse.

Voir par exemple sur wiki :

Posté par
magisterien
re : Masse d'un photon 28-06-15 à 17:59

Bonjour,

Non.

Le photon n'a pas de masse au repos. La lumière se déplace toujours à la vitesse c, quelque soit le référentiel d'observation. Il n'existe pas de référentiel au repos pour un photon, et donc il n'est pas possible de définir une masse au repos pour le photon.

Ensuite, en tant que particule relativiste les formules classiques ne sont plus valables.
Par exemple, la quantité de mouvement d'une particule relativiste s'écrit p = (1/sqrt(1 - (v/c)2))*mv. Si v=c, alors p tend vers l'infini ce qui n'a pas de sens physique.

L'énergie d'une particule en relativité restreinte est: E = sqrt(E0^2 + p^2c^2),  avec E0 = mc^2 est l'énergie de masse au repos. Puisqu'un photon n'a pas de masse, on a E = pc pour un photon. Un photon n'a pas de masse mais il y a une quantité de mouvement donné par E = pc. Puisque son énergie est relié à la fréquence f ou longueur d'onde par la relation de Planck. E = hf = h/c = pc => = h/p ou = hc/E pour un photon.

Posté par
bluq
re : Masse d'un photon 28-06-15 à 18:15

c'est un paradoxe puisque p s'exprime en Kg.m.s-1

Dans l'expérience des fentes d'young, peut-on modéliser l'effet particulaire de la lumière en divisant par photons?

Merci beaucoup !

Posté par
bluq
re : Masse d'un photon 28-06-15 à 18:29

Comment savoir si le photon n'a pas de masse au repos si il est impossible de l'arrêter? il faudrait plutôt dire qu'on ne sait pas non?

Posté par
magisterien
re : Masse d'un photon 28-06-15 à 19:21

En relativité, la masse d'une particule varie avec sa vitesse, selon m = (1/sqrt(1 - (v/c)^2))*m0
Si tu supposes que le photon a une  masse non nulle au repos, alors cela implique que sa masse, sa quantité de mouvement et son énergie serait infinie.

Posté par
J-P
re : Masse d'un photon 29-06-15 à 09:38

Même si certains auteurs continuent à parler de masse relativiste, cette manière de présenter les choses est de plus en plus abandonnée.
Dommage qu'on continue à l'enseigner ... comme si les profs n'avaient pas corrigé leurs cours depuis des lustres pour y apporter les nouvelles manières de présenter les choses (qui est celle des "autres" dans l'extrait du lien donné ci-dessous).

Voir par exemple sur ce lien :

On y lit ceci :

Citation :
Masse au repos et masse relativiste
La relation relativiste amène certains auteurs à parler de la « masse au repos »  et de la « masse en mouvement » ou « masse relativiste » , \gamma m = \frac{m}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} ce qui n'a pas de sens dans le cas où la masse est nulle car alors la particule (par exemple un photon) ne peut être au repos et ne peut avoir comme vitesse que celle de la lumière. D'autres considèrent que l'appellation de « masse » doit être réservée à la masse au repos, et que l'égalité  E = \gamma mc^2 ne permet que de parler d’énergie au repos et d’énergie à la vitesse v, « trouvant souhaitable que le mot masse s'applique à une propriété intrinsèque » du corps et sans lien avec sa vitesse, qui est relative au référentiel de l'observateur[10]. Aussi, dans cette optique, il n'y a qu'une seule masse, la masse invariante, liée au quadri-vecteur énergie-impulsion. On ne parle alors plus de masse au repos et de masse en mouvement.



Posté par
bluq
re : Masse d'un photon 29-06-15 à 13:17

Cette discutions très intéressante me prend énormément de temps, je vous remercie de vos explications mais j'y reviendrais ultérieurement puisque mon esprit est occupé aux révisions des "oraux de rattrapage" , de contenu très différent ..

à bientôt!



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