UN fotón es una partícula de luz definida como un haz discreto (o cuántico) de energía electromagnética (o de luz). Los fotones siempre están en movimiento y, en el vacío (un espacio completamente vacío), tienen una velocidad de luz constante para todos los observadores. Los fotones viajan al vacío velocidad de la luz (más comúnmente llamado la velocidad de la luz) de C = 2.998 x 108 Sra.
Propiedades básicas de fotones
Según la teoría fotónica de la luz, los fotones:
- comportarse como una partícula y una onda, simultáneamente
- moverse a una constante velocidad, C = 2.9979 x 108 m / s (es decir, "la velocidad de la luz"), en un espacio vacío
- tener masa cero y energía en reposo
- transportar energía e impulso, que también están relacionados con la frecuencia (nu) y longitud de onda (lamdba) de la onda electromagnética, expresada por la ecuación mi = h nu y pag = h / lambda.
- puede ser destruido / creado cuando la radiación es absorbida / emitida.
- puede tener interacciones similares a partículas (es decir, colisiones) con electrones y otras partículas, como en el Efecto Compton en el cual las partículas de luz chocan con los átomos, causando la liberación de electrones.
Historia de los fotones
El término fotón fue acuñado por Gilbert Lewis en 1926, aunque el concepto de luz en forma de partículas discretas había existido durante siglos y se había formalizado en la construcción de Newton de la ciencia de la óptica.
En el siglo XIX, sin embargo, el propiedades de onda de luz (con lo cual se entiende radiación electromagnética en general) se hizo notoriamente evidente y los científicos esencialmente habían arrojado la teoría de partículas de la luz por la ventana. No fue hasta Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico y me di cuenta de que la energía de la luz tenía que cuantificarse para que la teoría de partículas volviera.
Resumen de la dualidad onda-partícula
Como se mencionó anteriormente, la luz tiene propiedades tanto de una onda como de una partícula. Este fue un descubrimiento sorprendente y ciertamente está fuera del ámbito de cómo normalmente percibimos las cosas. Las bolas de billar actúan como partículas, mientras que los océanos actúan como ondas. Los fotones actúan como onda y partícula todo el tiempo (aunque es común pero básicamente incorrecto, por decir que es "a veces una ola ya veces una partícula" dependiendo de qué características son más obvias en un momento hora).
Solo uno de los efectos de esto dualidad onda-partícula (o dualidad onda-partícula) es que los fotones, aunque se tratan como partículas, pueden calcularse para tener frecuencia, longitud de onda, amplitud y otras propiedades inherentes a la mecánica de las ondas.
Datos divertidos de fotones
El fotón es un partícula elemental, a pesar de que no tiene masa. No puede descomponerse por sí solo, aunque la energía del fotón puede transferirse (o crearse) al interactuar con otras partículas. Los fotones son eléctricamente neutros y son una de las partículas raras que son idénticas a su antipartícula, el antifotón.
Los fotones son partículas spin-1 (haciéndolos bosones), con un eje de giro que es paralelo a la dirección de desplazamiento (ya sea hacia adelante o hacia atrás, dependiendo de si es una "mano izquierda" o "mano derecha" fotón). Esta característica es lo que permite la polarización de la luz.