Fotones y luz
Fotones y luz
Aprendimos en la página de luz que la luz tiene la característica única de comportarse como una onda y una partícula al mismo tiempo. Luego aprendimos algunas de las formas en que la luz se comporta como una ola . Ahora queremos explorar cómo la luz también se comporta como una partícula. Los científicos han nombrado a las partículas que forman los fotones de luz.¿Qué es un fotón?
En física, un fotón es un haz de energía electromagnética. Es la unidad básica que compone toda la luz. En ocasiones, se hace referencia al fotón como un 'cuanto' de energía electromagnética.
No se cree que los fotones estén formados por partículas más pequeñas. Son una unidad básica de la naturaleza llamada partícula elemental .
Propiedades de un fotón
Los fotones tienen algunas propiedades básicas que ayudan a definir qué son y cómo se comportan. Estas propiedades incluyen:
- Tienen masa cero.
- No tienen carga eléctrica.
- Son estables.
- Llevan energía e impulso que dependen de la frecuencia.
- Pueden tener interacciones con otras partículas como los electrones.
- Pueden ser destruidos o creados por muchos procesos naturales.
- Cuando están en el espacio vacío, viajan a la velocidad de la luz.
Los fotones se comportan como partículas en el sentido de que pueden interactuar con la materia. En algunos casos, la energía del fotón es absorbida por la materia. En este caso, la energía extra puede emitirse en forma de calor. Un ejemplo de esto es el asfalto de la carretera que se calienta con el sol.
Nuestros ojos también interactúan con los fotones. Cuando un fotón golpea el ojo, se convierte en energía eléctrica que luego se transmite al cerebro para formar una imagen.
Cuando la energía de los fotones es absorbida por la materia, la materia puede emitir electrones. Este proceso se llama efecto fotoeléctrico. El efecto fotoeléctrico es una propiedad de la luz que no se explica por la teoría de que la luz es una onda. Esta es una de las principales razones por las que los científicos optaron por tratar la luz como una onda y un flujo de partículas.
Constante de Planck
La relación entre la energía de un fotón y su frecuencia se puede describir mediante la siguiente ecuación:
E = hv
donde E es energía, v es frecuencia y h es la constante de Planck. La constante de Planck es siempre la misma (es decir, la 'constante') y es igual a 6,62606957 * 10-34 m2 kg / s.
Datos curiosos sobre los fotones
- La luz no solo está formada por fotones, sino que toda la energía electromagnética (es decir, microondas, ondas de radio, rayos X) está formada por fotones.
- El concepto original del fotón fue desarrollado por Albert Einstein . Sin embargo, fue el científico Gilbert N. Lewis quien utilizó por primera vez la palabra 'fotón' para describirlo.
- La teoría que establece que la luz se comporta como una onda y una partícula se llama teoría de la dualidad onda-partícula.
- Los fotones son siempre eléctricamente neutros. No tienen carga eléctrica.
- Los fotones no se descomponen por sí solos.
