Почему волновое уравнение де Бройля не работает для фотонов?

То, что у вас есть, на самом деле не уравнение де Бройля для длины волны. Уравнение, которое вы должны использовать, это

И хотя фотоны имеют нулевую массу, у них есть ненулевой импульс.$p = E/c$. Таким образом, соотношение длин волн работает и для фотонов, вам просто нужно использовать их импульс. В качестве побочного эффекта вы можете получить, что$\lambda = hc/E$для фотонов.

Уравнение, которое вы включили в свой вопрос, отличается: оно дает комптоновскую длину волны частицы, которая представляет собой длину волны фотона, обладающего той же электромагнитной энергией, что и энергия массы частицы. Другими словами, частица массы$m$имеет массовую энергию$mc^2$, а по формулам в моем первом абзаце фотон энергии$mc^2$будет иметь длину волны$\lambda = hc/mc^2 = h/mc$. Длина волны Комптона не является реальной длиной волны частицы; это просто проявляется в математике расчетов рассеяния.

Да, у фотонов есть длина волны де Бройля, потому что у фотонов есть импульс, связанный с ними, когда они находятся в движении, даже если у них нет массы покоя.

$c=\lambda\nu$, так$\lambda=\frac{c}{\nu}$и$\Delta E=\frac{hc}{\lambda}$.