关于光子的动能，动量，能量 和 电子 之间 表达式的区别

【专家解说】：在相对论里 对于任意粒子下面的几个表达式成立（E是总能量，m为动质量，m0为静质量，p为动量 v位速度） E^2=m^2c^4=p^2c^2+m0^2c^4 (1) p=mV (2) 对于非零静止质量粒子 m=m0/(1-v^2/c^2)^0.5 （3） (对于零质量例子上式给出0/0结果，因此须借助于光电效应的结果E=hw) 动能 Ek=E-m0c^2 （4） 在v<<c的情况下，Ek近似等于1/2mv^2(直接将(3)代入(1)(4)作一阶近似易得） P=(2Em)^0.5,这个式子其中m为静止质量即为我说的m0，E为动能即为我用的Ek，推倒如下： P^2c^2=E^2-m0^2c^4=(Ek+m02c^2)^2-m0^2c^4=(Ek+2m0c^2)Ek^2 当Ek<<m0c^2时，第一个括号约等于2m0c^2 从而有，p^2=(2m0Ek)^0.5 因此成立的条件即为Ek<<m0c^2 对于光子m0恒等于0,上面这个式子永远不可能成立。 对于一个非零粒子，他有一个内秉属性m0,而描述他的运动状态（不考虑运动方向）可以用速度v,动能Ek,动质量m,动量p,总能量E中的任意一个描述，也即给定其中任意一个其它都将定下来，你自己验证我写出来的(1)(2)(3)(4)四个式子是自洽的是最快的理解方法。 对于光子，m0恒为0，速度恒为c,描述一个光子可以用频率w,动量p或动质量m或总能量E描述，由于m0=0,有E=Ek=mc^2=pc，而E=hw则是相对论以外的东西