Einstein považoval fotony (kvanta energie
elektromagnetického záření) za objekty s řadou vlastností, které jsou charakteristické
pro částice. Přiřadil jim energii, hybnost i hmotnost, což jsou veličiny
běžně používané k popisu částic. Od této doby se začíná o fotonech mluvit
jako o objektech s vlastní hybností, energií a hmotností. Jejich energie
je dána Planckovým vztahem E = hf
a jejich rychlost ve vakuu se rovná rychlosti světla c.
Tak rychle se pohybující se objekty je nutné popisovat relativisticky.
Podle speciální teorie relativity jsou energie a velikost hybnosti částice
dány výrazy
(2.1) |
kde m0 (resp. m) je klidová (resp. relativistická)
hmotnost, a v je rychlost částice.
Poněvadž v případě fotonu v = c, musí být jeho klidová hmotnost
nulová (m0 = 0 ).
Jinak by jeho energie a velikost hybnosti byly nekonečně veliké (plyne
ze vztahu (2.1)), což je fyzikálně nepřípustné9. Relativistická
hmotnost fotonu je dána výrazem
. | (2.2) |
Pro velikost hybnosti pak platí
. | (2.3) |
Směr vektoru hybnosti fotonu je shodný se směrem šíření elektromagnetického záření.
Je zajímavé si povšimnout, že vztahy popisující fotony jako objekty s některými vlastnostmi částic obsahují přesto vlnovou délku l a frekvenci f tedy pojmy charakterizující vlnění.
Fotony Fotony jsou objekty s některými vlastnostmi charakteristickými pro částice. Mají vlastní energii, hybnost a hmotnost, které jsou dány výrazy:
E = hf, p = h / l, m = hf / c2.