Фотон обладает инертной массой, которую можно найти из соотношения E = mc²:

m_ф = E / c² = hc / λc² = h / cλ, или

 (2.2.3)

Фотон движется со скоростью светаc = 3·10⁸ м/с.

Подставим это значение скорости в выражение для релятивистской массы: 

.

Но масса фотона m₀ – конечна, т.е. получено абсурдное заключение. Так как масса фотона конечна, то это возможно тогда, когда масса покоя фотона m₀ = 0.

Фотон – частица, не обладающая массой покоя. Он может существовать, только двигаясь со скоростью светаc.

Мы знаем релятивистское выражение для импульса и для энергии:

Получим связь между энергией и импульсом:

   (2.2.4)

или

.

Но т.к. для покоящегося фотона m₀ = 0, то m₀²c². Окончательно получим

Так как E = hv, то можно записать:

Обозначим  где k – волновое число. Теперь выразим импульс через волновой вектор \(\overrightarrow k \):