Ondas EM - Interacción con la materia

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Re: Ondas EM - Interacción con la materia

Yo discrepo en parte de esto, porque pienso que cada nueva teoría viene acompañada generalmente de un cambio, aunque sea parcial, de paradigma; esto es, de la forma en que es interpretada la realidad.

Pienso que hay "una parte de cálculo", en que las teorías buenas tendrán validez siempre -en el rango de validez de la teoría- a efectos de obtener un resultado partiendo de unos parámetros iniciales, pero lo bonito para mí es el valor añadido en el plano heurístico, por ejemplo, la interpretación de una fuerza como una deformación del espacio-tiempo, la asociación de estas dos magnitudes en una nueva entidad física ... no sé, creo que la riqueza de una nueva teoría está más allá de que operacionalmente "funcione".

No sólo operacionalmente, que es obvio, sino las explicaciones teóricas de los fenómenos siguen siendo válidas. Por ejemplo, no hace falta recurrir a relatividad general para explicar por que las órbitas de los cuerpos celestes están contenidas siempre en un plano. Y no hace falta recurrir a mecánica cuántica para explicar por que sale el aire de una pelota cuando la rajas

¿No debería portar cada fotón individualmente su frecuencia, independientemente del que el haz se corresponda con esa frecuencia?

Un rayo de luz monocromática está formado por fotones de la misma frecuencia. Si hay un sólo fotón de otra frecuencia, ya no es un rayo monocromático, sino que tiene un espectro más complicado.

[Garubi]

Re: Ondas EM - Interacción con la materia

No sólo operacionalmente, que es obvio, sino las explicaciones teóricas de los fenómenos siguen siendo válidas. Por ejemplo, no hace falta recurrir a relatividad general para explicar por que las órbitas de los cuerpos celestes están contenidas siempre en un plano. Y no hace falta recurrir a mecánica cuántica para explicar por que sale el aire de una pelota cuando la rajas

Creo que en ese caso la explicación dada por una vieja teoría puede llevar a un error de interpretación, porque siendo la gravitación newtoniana válida para explicar las órbitas planas, no lo es para la peculiaridad (que no recuerdo cual es) de la órbita de Mercurio, y sin embargo la relatividad explica los dos fenómenos. Por otra parte, tampoco veo claro que puedan ser simultáneamente ciertas la visión de la fuerza como deformación del espacio-tiempo y la visión de la fuerza como el producto del intercambio de partículas mediadoras. Si bién es cierto que los dos enfoques definen fuerzas diferentes, da la sensación de que deberá prevalecer uno de ambos, u otro que sustituya a ambos.

Un rayo de luz monocromática está formado por fotones de la misma frecuencia. Si hay un sólo fotón de otra frecuencia, ya no es un rayo monocromático, sino que tiene un espectro más complicado.

Lo que creí entender que decías cuando afirmabas que la frecuencia era una propiedad macroscópica del haz es que no era una propiedad también de cada fotón, sin relación con la naturaleza del haz resultante. Asumo que a lo que te referías es a que hay una propiedad macroscópica del haz, que es su frecuencia.

Un saludo

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Re: Ondas EM - Interacción con la materia

Lo que creí entender que decías cuando afirmabas que la frecuencia era una propiedad macroscópica del haz es que no era una propiedad también de cada fotón, sin relación con la naturaleza del haz resultante. Asumo que a lo que te referías es a que hay una propiedad macroscópica del haz, que es su frecuencia.

No entiendo a que te refieres... ¿Quizá con fundes macroscópico con monocromático?

[Garubi]

Re: Ondas EM - Interacción con la materia

Un fotón no tiene frecuencia. Tiene energía. Llamemosla E.
Lo que nos dice Planck es que una onda electromagnetica de frecuencia f está compuesta (a nivel cuantico) por una cantidad enorme de fotones de energía E = h f. Es una relación entre una cantidad macroscopica (la frecuencia) con una cantidad microscopica (la energía de cada fotón).

¿No debería portar cada fotón individualmente su frecuencia, independientemente del que el haz se corresponda con esa frecuencia?

Mi duda provenía de tu cita de arriba; entiendo que afirmas que un fotón per se no tiene frecuencia, y esto me choca.

Un rayo de luz monocromática está formado por fotones de la misma frecuencia. Si hay un sólo fotón de otra frecuencia, ya no es un rayo monocromático, sino que tiene un espectro más complicado.

Lo que creí entender que decías cuando afirmabas que la frecuencia era una propiedad macroscópica del haz es que no era una propiedad también de cada fotón, sin relación con la naturaleza del haz resultante. Asumo que a lo que te referías es a que hay una propiedad macroscópica del haz, que es su frecuencia.

No entiendo a que te refieres... ¿Quizá con fundes macroscópico con monocromático?

No, pero en un esfuerzo por interpretar, había asumido que un haz mezclado tenía una frecuencia característica, cosa que no tiene ningún sentido.. Sin embargo, sigue chocándome la idea de que un solo fotón no tenga una frecuencia asociada.

Saludos

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Re: Ondas EM - Interacción con la materia

La frecuencia es una característica de las ondas. Una onda es un fenómeno colectivo de muchísimos fotones. La ecuación de Planck da la relación entre la frecuencia de la onda y la energía de cada fotón. No hay gran cosa más que entender.

Otra cosa es que, como la relación es biunívoca, se suele abusar con el lenguaje y decir "tenemos un fotón con tal frecuencia". Pero es eso, un abuso de lenguaje.

Uno podría pensar la onda formada por un sólo fotón. En este caso, el abuso de lenguaje estaría más justificado. De todas formas, tendría una energía demasiado baja para ser detectada por métodos ondulatorios (un fotón individual si que puede ser detectado mediante fotomultiplicadores, que utilizan métodos corpusculares).

Supongo que todo esto viene de un mal entendimiento de la dualidad onda-corpúsculo. El significado de la dualidad es que todos los fenómenos pueden ser estudiado bien mediante ondas o bien mediante partículas. Pero no las dos cosas a la vez; cada una de las descripciones tiene una características y unas magnitudes a describir. En la descripción ondulatoria, hablamos de frecuencia. En la descripción corpuscular, hablamos de energía. El hecho de que ambas descripciones sean duales, significa que podemos pasar de una descripción a la otra utilizando la formula de Planck.

[Garubi]

Re: Ondas EM - Interacción con la materia

Uno podría pensar la onda formada por un sólo fotón. En este caso, el abuso de lenguaje estaría más justificado. De todas formas, tendría una energía demasiado baja para ser detectada por métodos ondulatorios (un fotón individual si que puede ser detectado mediante fotomultiplicadores, que utilizan métodos corpusculares).

Entiendo que de alguna manera, la detección de un sólo fotón siempre implica finalmente el uso de mecanismos que lo que ponen en evidencia es el aspecto corpuscular del mismo, y que los fenómenos de interferencia son detectables sobre haces más o menos coherentes con un suficiente número de partículas.

Pero la energía de un sólo fotón puede ser arbitrariamente alta, ¿no es así?

Y, en cualquier caso, si queremos incidir en el aspecto ondulatorio, ¿estamos legitimados para considerar un sólo fotón (o un electrón) como una onda?

Gracias, y un saludo.