Коротко — потому что «масса покоя» и «энергия/импульс» — разные понятия в релятивистской и квантовой физике. Пояснения с формулами:
1) Почему масса покоя ноль, но есть энергия и импульс
- Релятивистское соотношение между энергией $E$, импульсом $p$ и массой покоя $m$:
$$E^2=(pc{)}^2+(m{c}^2{)}^2.$$ Для фотона $m=0$, отсюда
$$E=pc.$$ Значит фотон не имеет массы покоя (нет покоящейся системы), но при движении имеет энергию и импульс.
- С квантовой стороны энергия фотона определяется частотой:
$$E=h\nu ,$$ а импульс выражается как
$$p=\frac{E}{c}=\frac{h\nu }{c}=\frac{h}{\lambda }.$$
2) Как это проявляется в фотоэффекте
- Фотоэффект: фотон передаёт электрону энергию $h\nu$. Если энергия больше работы выхода $\Phi$, электрон выбивается с кинетической энергией
$$K=h\nu -\Phi .$$ - Импульс фотона $p=h\nu /c$ также передаётся: для сохранения импульса отдаёт импульс электрону и телу (решётке), что обеспечивает физическую реализуемость процесса (фотон не «теряет массу», он просто передаёт энергию и импульс).
3) Как это проявляется в радиационном давлении
- Каждый поглощённый фотон даёт телу импульс $p=h\nu /c$. Поток энергии (интенсивность) $I$ связан с потоком фотонов $N$ так: $I=Nh\nu$. Давление от поглощения равно прибывающему потоку импульса:
$$P_{\text{абс}}=\frac{I}{c}.$$ Для идеального отражателя импульс меняется на $2p$, поэтому
$$P_{\text{отраж}}=\frac{2I}{c}.$$ - Это радиационное давление наблюдаемo (например, в оптических ловушках, солнечном ветре и т.д.).
Дополнительно: эффекты вроде комптоновского рассеяния подтверждают передачу энергии и импульса фотона количественно: смещение длины волны при рассеянии электрона задаётся формулой
$$\Delta \lambda ={\lambda }^{\prime }-\lambda =\frac{h}{m_{e}c}(1-\cos \theta ),$$ что прямо следует из сохранения энергии и импульса с учётом $p=h/\lambda$.
Вывод: нулевая масса покоя не мешает фотону иметь энергию и импульс — это следствие релятивистской формулы $E=pc$ для частиц с $m=0$; эти величины реально передаются веществу и дают фотоэффект и радиационное давление.