¿Qué es un fotón en física?

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 a la velocidad de vacío de la luz (más comúnmente llamada 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 velocidad constante, 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 que las partículas de luz colisionan con los átomos, provocando 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..

Sin embargo, en la década de 1800, las propiedades de onda de la luz (con lo que se entiende la radiación electromagnética en general) se hicieron notoriamente evidentes y los científicos esencialmente habían arrojado la teoría de partículas de la luz por la ventana. No fue hasta que Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico y se dio cuenta de que la energía de la luz tenía que cuantificarse que la teoría de partículas regresó.

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, decir que a veces es "una onda y otras una partícula" dependiendo de qué características son más obvias en un momento dado).

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 que tengan frecuencia, longitud de onda, amplitud y otras propiedades inherentes a la mecánica de ondas.

Datos divertidos de fotones

El fotón es una 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 un fotón "izquierdo" o "derecho"). Esta característica es lo que permite la polarización de la luz..