Fotonet har bevegelsesmengde: p = h/λ

Hva viser visualet?

Fotonet har ingen hvilemasse, men det har bevegelsesmengde. Sammenhengen er p = h/λ, og siden E = hf og c = λf, er dette det samme som p = E/c. De to uttrykkene gir alltid identiske tall.

Kurven er en hyperbel, akkurat som for energien: kortere bølgelengde gir større bevegelsesmengde. En rød laser på 650 nm gir p = 6,63 · 10⁻³⁴ / 650 · 10⁻⁹ = 1,02 · 10⁻²⁷ kg·m/s. UV på 245 nm gir 2,71 · 10⁻²⁷, altså drøyt to og en halv gang så mye.

At fotonet har bevegelsesmengde er ikke bare bokføring. Det er derfor et røntgenfoton kan støte mot et elektron og gi fra seg både energi og bevegelsesmengde — comptoneffekten.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Kort λ gir stor p. 245 nm gir 2,71 · 10⁻²⁷ kg·m/s.
2. 2. Omvendt proporsjonal. Doble λ, og bevegelsesmengden halveres.
3. 3. Samme form som E(λ). Både E og p går som 1/λ, og p = E/c knytter dem sammen.

Nøkkelbegreper

• bevegelsesmengde
• p = h/λ
• p = E/c
• masseløs partikkel
• foton
• comptoneffekt

På prøve og muntlig-praktisk

Flervalgsoppgavene spør ofte hvilken av to partikler som har størst bevegelsesmengde. Svaret følger av p = h/λ: kortest bølgelengde gir størst p, og dermed høyest energi.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/kvantefysikk (p = h/λ = E/c, c = 3,00 · 10⁸ m/s); eksamen-var-2024.html oppgave 1r og eksamen-host-2025.html oppgave 1t (p = h/λ, større p gir mindre λ)