OKWAVEのAI「あい」が美容・健康の悩みに最適な回答をご提案!
-PR-
解決
済み

光のエネルギー

  • 暇なときにでも
  • 質問No.226079
  • 閲覧数737
  • ありがとう数6
  • 気になる数0
  • 回答数3
  • コメント数0

お礼率 100% (3/3)

光のエネルギーE=h(nyuu)=cpという式がありますがpイコール質量かける速さでmcと考えるとE=mc^2となります。
次にE=mv^2/2という式のvにcを代入するとE=mc^2/2になり矛盾が生じてきます。
わたしの考えのどの部分が間違っていてこの矛盾が生じているのでしょうか?
教えてください。
通報する
  • 回答数3
  • 気になる
    質問をブックマークします。
    マイページでまとめて確認できます。

質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.2
レベル10

ベストアンサー率 24% (47/191)

光は質量のない粒子ですから、p=mcとかE=mc^2/2とやってはいけません。
E=cpというのはmを静止質量として
E=((cp)^2+m^2・c^4)^(1/2) … (1)
でm=0としたときの式です。
すなわち、E=cpは質量のない粒子に対する式です。
E=hνですから、質量が無くても運動量はp=hν/cで定義できます。
お礼コメント
8pengirin8

お礼率 100% (3/3)

光は質量を持っていないんですね。
分かりやすい解説をありがとうございます。
投稿日時 - 2002-02-27 20:53:43
-PR-
-PR-

その他の回答 (全2件)

  • 回答No.1
レベル12

ベストアンサー率 35% (302/848)

E=MC^2 という式の意味は、質量[m]の物体が持つ静止時のエネルギーで、 E=mv^2/2 という式の意味は、質量[m]の物体が速度[v]で動いている時の運動エネルギーですね。 後者にv=cとして代入した E=mc^2/2 は、質量[m]の物体が光の速度[c]で動いているとした場合の運動エネルギーです。 最初の式が静止時のエネルギー、最後の式が運動エネルギーですから、表わして ...続きを読む
E=MC^2
という式の意味は、質量[m]の物体が持つ静止時のエネルギーで、

E=mv^2/2
という式の意味は、質量[m]の物体が速度[v]で動いている時の運動エネルギーですね。

後者にv=cとして代入した
E=mc^2/2
は、質量[m]の物体が光の速度[c]で動いているとした場合の運動エネルギーです。

最初の式が静止時のエネルギー、最後の式が運動エネルギーですから、表わしているエネルギーの種類が違います。

以上。
お礼コメント
8pengirin8

お礼率 100% (3/3)

お答えありがとうございました。
投稿日時 - 2002-02-27 20:50:37


  • 回答No.3
レベル10

ベストアンサー率 51% (86/168)

光については nikorin さんが答えているので蛇足になります。 ご質問では、運動エネルギーを  K = mv^2/2 とされていますが、 相対論的には  E = { (cp)^2+(mc^2)^2 }^(1/2) なので、静止状態で持つエネルギーをさっぴいて 運動エネルギーは  K = E - mc^2 となります。 ここで、速度が光速に比べて遅いときには、  K = mc^2* ...続きを読む
光については nikorin さんが答えているので蛇足になります。
ご質問では、運動エネルギーを
 K = mv^2/2
とされていますが、
相対論的には
 E = { (cp)^2+(mc^2)^2 }^(1/2)
なので、静止状態で持つエネルギーをさっぴいて
運動エネルギーは
 K = E - mc^2
となります。
ここで、速度が光速に比べて遅いときには、
 K = mc^2*{ 1+(p/mc)^2 }^(1/2) - mc^2
  ≒ mc^2*{ 1+(p/mc)^2/2 } - mc^2
  = p^2/(2m)
というニュートン力学でお馴染みの運動エネルギーに近似されます。  
お礼コメント
8pengirin8

お礼率 100% (3/3)

全然蛇足ではありません。
”知識”の周りの知識は”知識”をより確実なものにしてくれます。
ありがとうございました。
投稿日時 - 2002-02-27 20:55:57
このQ&Aで解決しましたか?
関連するQ&A
-PR-
-PR-
このQ&Aにこう思った!同じようなことあった!感想や体験を書こう
このQ&Aにはまだコメントがありません。
あなたの思ったこと、知っていることをここにコメントしてみましょう。

その他の関連するQ&A、テーマをキーワードで探す

キーワードでQ&A、テーマを検索する
-PR-
-PR-
-PR-

特集


いま みんなが気になるQ&A

関連するQ&A

-PR-

ピックアップ

-PR-
ページ先頭へ