Divulgación ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

[Avicarlos]

[FONT=Lucida Grande]Pensando en que muchos fotones de baja frecuencia ( N* Hz ) realizan un trabajo Q en tiempo t.[/FONT]
[FONT=Lucida Grande]Y otros pocos fotones de alta frecuencia (N / X ) * (Hz * N) realizan en mismo trabajo Q en tiempo t,[/FONT]

[FONT=Lucida Grande]Pregunto: [/FONT][FONT=Lucida Grande]¿Es equiparable la función de ambos tipos de energía electromagnética, mediante aplicación de intensidad proporcional a la frecuencia de ellas?.
[/FONT]
[FONT=Lucida Grande]Si resulta la pregunta confusa, pongo un ejemplo:[/FONT]

[FONT=Lucida Grande]100 fotones luz de 10^-19 J -------> 1 fotón rayos X de 10^-17 J[/FONT]



[FONT=Lucida Grande]Esta ecuación que matemáticamente es correcta, ¿es aplicable en cuántica? Y ¿corresponde a la realidad?[/FONT]

[FONT=Lucida Grande]Saludos de Avicarlos.[/FONT]

[guibix]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

[FONT=Lucida Grande]Esta ecuación que matemáticamente es correcta, ¿es aplicable en cuántica? Y ¿corresponde a la realidad?[/FONT]

Es aplicable en cuanto a que en ambos casos hay la misma cantidad de energía. Cualitativamente no es lo mismo y el trabajo que puedes sustraer de estos fotones depende completamente de las propiedades mecanico-cuánticas del sistema con el que interactúa.

El efecto fotoeléctrico es un caso evidente: Puedes lanzar los fotones que quieras a la vez, que si no tienen cada uno la energía suficiente, no podrás sacar ni un solo elecrtón de una placa metálica. En cambio con un solo fotón con la energía suficiente, sí se saca un electrón de la placa. A lo mejor si se consiguiera que muchos fotones de baja energía impacten el mismo electrón al mismo tiempo, a lo mejor así sí se puede sacar el electrón. Aunque no estoy seguro de que eso sea teoricamente posible y ni mucho menos posible en la práctica.

En general se pueden hacer las igualdades que se quiera, pero el significado físico de la igualdad puede no tener mucho sentido. Yo puedo por ejemplo igualar la energía de un fotón a la energía de una masa

$$hf=mc^2$$

No puedo decir que el fotón tenga una masa, ni que la masa tenga una frecuencia. Tengo dos sistemas cualitativamente muy diferentes (fotón y partícula con masa), solo que ambos sistemas contienen la misma energía.

Saludos.

[arivasm]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Yo puedo por ejemplo igualar la energía de un fotón a la energía de una masa

$$hf=mc^2$$

No puedo decir que el fotón tenga una masa, ni que la masa tenga una frecuencia. Tengo dos sistemas cualitativamente muy diferentes (fotón y partícula con masa), solo que ambos sistemas contienen la misma energía.

Aunque el término "masa" se presta a largos debates (que se referirían a si se debe usar o no sólo a lo que se viene a denominar "masa en reposo") no hay nada que impida manejarlo como sinónimo de $E/c^2$. En tal caso, por supuesto que se puede decir que el fotón tiene masa.

Por último, las masas sí tienen frecuencia: la de la onda cuántica asociada. Exactamente igual que tienen longitud de onda.

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Por favor gibix y arivasm, no dejéis en punto muerto la cuestión. Con repetir las propiedades conocidas de las partículas, no se nos hará ninguna nueva luz.
Prefiero que el detalle de cómo actúan los fotones lo veamos con lupa microscópica y si os parece, entremos también en cómo pueden agruparse si en frente de ondas, o en superposición. En fin que os requiero para que me ayudéis a desenmascarar cómo actúan con la masa, con la carga y con su propagación.

No vale decir que esto no se ha logrado en laboratorio ni que se demuestra al no lograr arrancar electrones determinado número de fotones. La teoría no admite que limitemos lo realizado con lo que puede realizarse.
Recordemos que en el BB se gestionó todo lo que existe. Y de alguna manera antes de existir masa hubo energía a temperatura inalcanzable en los laboratorios.

Empecemos: ¿Qué se opone a que los fotones puedan asociarse?.

Bien que se acepta que los hay entrelazados. Y yo no pido tanto. Solo que se unan en intensidad y pueden sincronizar su frecuencia o complementarla. ¿Se entiende a lo que me refiero?. También se admite que son adimensionales. ¿Impide esto que ocupen un mismo punto que no es ninguna dimensión?.

Saludos de Avicarlos.

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?



¿Es válida esta interpretación?.

Esquema A : Cien cuantos luz agrupados en misma onda luz.
Esquema D : Un solo cuanto rayo X en su onda
Esquema B : Cien cuantos luz en fase agrupados en una onda
Esquema C : Cien cuantos luz agrupados en una onda con fase aleatoria.

En A, se incrementa la frecuencia equiparando a D
En B solo se incrementa intensidad con la misma frecuencia luz
En C . se incrementa aleatoriariamente frecuencia, motivando atenuaciones en el espectro.

Saludos de Avicarlos.

[arivasm]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Creo que mantienes un punto de vista diferente del ortodoxo, más centrado en el carácter corpuscular que en el ondulatorio. Aunque quizá haya alguna interpretación de la mecánica cuántica coherente con él (estoy pensando en la onda piloto) en el enfoque ortodoxo los fotones no son puntitos que viajan de tal o cual manera.

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Creo que mantienes un punto de vista diferente del ortodoxo, más centrado en el carácter corpuscular que en el ondulatorio. Aunque quizá haya alguna interpretación de la mecánica cuántica coherente con él (estoy pensando en la onda piloto) en el enfoque ortodoxo los fotones no son puntitos que viajan de tal o cual manera.

Te veo con muy buena disposición para aclararme cómo debo interpretar lo que por lo visto no acierto. Es verdad que como leo de tantos textos diversos no me dé cuenta que unos son ortodoxos y otros salen tangenciales. Pero en nueve años de ir leyendo a unos y otros no recibo un gráfico que a la vez de representar la teoría y su cálculo, sea coherente con los avances logrados por la industria. Y no dudo que la industria ha de haber partido de los avances teóricos logrados.

Saludos de Avicarlos.

[arivasm]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Me refería a que (insisto, según el punto de vista ortodoxo) no es correcto imaginar la luz como un conjunto de puntitos que se mueven, sino que el campo admite una representación para sus interacciones, caracterizada por su localidad (en el sentido de que cuando deposita energía no lo hace sobre una región extensa -como sucedería con una onda clásica- sino en un punto -o una suficientemente pequeña como para que sus dimensiones sean irrelevantes en el problema-) y porque la transferencia de energía y momento posee unos valores fijos ($h\nu$ y $h\nu/c$).

El efecto de la luz (fotones) sobre un sistema no sólo depende de las propiedades (frecuencias presentes) de la luz, sino también del sistema: su constitución (debe poseer partículas cargadas) y las interacciones presentes en él, que determinan su espectro de energías.

Por poner un ejemplo sencillo consideremos un sistema que sólo posea dos niveles energéticos separados entre si 2 eV. Si la luz posee la frecuencia tal que la energía de sus cuantos es 2 eV entonces podrá ser absorbida por el sistema (es decir, podrá entregar energía en esa cantidad, algo que podremos expresar como que el sistema ha absorbido un fotón). Ahora bien, si la frecuencia de la luz es justamente la mitad, de manera que la energía de sus fotones es 1 eV el sistema no los absorberá, ni planteando un mecanismo que vaya en cadena: primero se absorbe uno y luego otro.

Bien, en realidad estoy usando conceptos erróneos. Por supuesto, como sucede con todo en la mecánica cuántica, lo correcto sería decir que mientras que en el primer caso la probabilidad de extraer energía del campo electromagnético (absorber un fotón) es máxima, en el segundo es absolutamente despreciable.

En resumen, en las leyes cuánticas de la interacción radiación-materia N fotones de energía $h\nu$ no causan el mismo efecto que un fotón de energía $h(N\nu)$. Pero insisto: esto que acabo de decir es una forma de abreviar que un campo electromagnético de frecuencia $\nu$, cuya intensidad sea N veces mayor que otro de frecuencia $N\nu$ no interactuará con la materia de la misma manera que este último.

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

[FONT=arial]Me refería a que (insisto, según el punto de vista ortodoxo) no es correcto imaginar la luz como un conjunto de puntitos que se mueven, sino que el campo admite una representación para sus interacciones, caracterizada por su localidad (en el sentido de que cuando deposita energía no lo hace sobre una región extensa -como sucedería con una onda clásica- sino en un punto -o una suficientemente pequeña como para que sus dimensiones sean irrelevantes en el problema-) y porque la transferencia de energía y momento posee unos valores fijos ( y ).

Es que según lo que entiendo y pretendo indagar su veracidad o la alternativa que corresponda , es que el cuanto de energía es uno y puntual adimensional. Viaja a velocidad C , mientras con una frecuencia determinada pasa de campo eléctrico positivo a campo eléctrico negativo. Para mí, no es una serie de puntos. En todo caso esta serie sería la que conformaría un rayo, no un fotón.
Y a este punto de energía le otorgaría un radio en el que su poder de interactuación fuera máximo, y precisamente dentro de los límites de su longitud de onda. El contacto directo con la partícula a interactuar, asimismo puntual, pero la atracción o repulsión mutua se notaran ya a este radio superior a la longitud Planck y quizá poco más que su propia longitud de onda.

El efecto de la luz (fotones) sobre un sistema no sólo depende de las propiedades (frecuencias presentes) de la luz, sino también del sistema: su constitución (debe poseer partículas cargadas) y las interacciones presentes en él, que determinan su espectro de energías.

Por poner un ejemplo sencillo consideremos un sistema que sólo posea dos niveles energéticos separados entre si 2 eV. Si la luz posee la frecuencia tal que la energía de sus cuantos es 2 eV entonces podrá ser absorbida por el sistema (es decir, podrá entregar energía en esa cantidad, algo que podremos expresar como que el sistema ha absorbido un fotón). Ahora bien, si la frecuencia de la luz es justamente la mitad, de manera que la energía de sus fotones es 1 eV el sistema no los absorberá, ni planteando un mecanismo que vaya en cadena: primero se absorbe uno y luego otro.

Bien, en realidad estoy usando conceptos erróneos. Por supuesto, como sucede con todo en la mecánica cuántica, lo correcto sería decir que mientras que en el primer caso la probabilidad de extraer energía del campo electromagnético (absorber un fotón) es máxima, en el segundo es absolutamente despreciable.

En resumen, en las leyes cuánticas de la interacción radiación-materia N fotones de energía no causan el mismo efecto que un fotón de energía . Pero insisto: esto que acabo de decir es una forma de abreviar que un campo electromagnético de frecuencia , cuya intensidad sea N veces mayor que otro de frecuencia no interactuará con la materia de la misma manera que este último.

Esto sí lo entendí y es por ello que realicé los tres supuestos en los croquis (A – B - y C ) que son distintas situaciones de actuar los fotones. Siempre para intentar hacerme el ejemplo fácil, lo hago con un solo fotón con su frecuencia determinada y que le sumo en el mismo espacio de su propia longitud de onda otros fotones.
Y preguntaba si en el primer caso ( A ) en que los fotones de baja frecuencia van desfasados un distancia o un tiempo, menor que el radio antes citado de interactuación, lograrían así equiparase a los de mayor frecuencia y experimentar efectos similares.
Mientras en el ( B ) a ser suma simple de fotones con la baja frecuencia, síncronos, no incrementan ninguna frecuencia pero sí la intensidad que corresponde a su suma.

Y en el tercer caso, al agruparse en fases aleatorias, resulta un intermedio irregular de los casos ( A ) y ( B).

Leí lo siguiente:
Cambiar la frecuencia de los fotones, se hace por ejemplo en experimentos relacionados con láseres potentes (para fusión por confinamiento inercial), en los que se dobla o triplica la frecuencia haciendo pasar el láser por un cristal con unas propiedades muy concretas. Así se transforma, por ejemplo, un láser infrarrojo, en uno óptico.

. Vista como onda, la luz es una vibración de dos campos, magnético y eléctrico. El campo eléctrico en un punto puede ser atractivo, o repulsivo. En el caso de la luz, el campo va variando continuamente de atractivo a repulsivo, y la frecuencia con la que varía es la frecuencia de la luz.

Te agradeceré sigas aclarándome conceptos ya que verdaderamente me cuesta mucho conjugar todos los atributos que adjudican a los fotones. Algunos quizá por excesiva manera de divulgar saltando detalles, me inducen a tomarlos por axioma, no siéndolo.

Saludos de Avicarlos.[/FONT]

[arivasm]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

[FONT=arial]Es que según lo que entiendo y pretendo indagar su veracidad o la alternativa que corresponda , es que el cuanto de energía es uno y puntual adimensional. Viaja a velocidad C , mientras con una frecuencia determinada pasa de campo eléctrico positivo a campo eléctrico negativo.[/FONT]

[FONT=arial]

Como ya te comenté, ese enfoque de un puntito (partícula) viajando con velocidad c y que porta un campo eléctrico oscilante confinado en cierto volumen no se corresponde con el ortodoxo.

Lo que identificamos con un campo eléctrico oscilante, es decir, con una onda electromagnética, sería el caso en el que la energía fuese lo suficientemente alta (en los términos habituales -pero cuidado con sacarlos fuera de su verdadero significado-, si el número de fotones es suficientemente alto) como para poder omitir el detalle cuántico.

Forzando las ideas (pero repito, no hagas paralelismos indebidos) es lo mismo que sucede con un fluido. Si la cantidad de materia que lo conforma es suficientemente alta como para no tener que pensar en sus moléculas, entonces podemos olvidarnos de éstas y pensar en un medio continuo.

Pero, insisto, no lleves el paralelismo anterior a algo que no quiero decir. No quiero que pienses que estoy diciendo fluido=onda electromagnética, molécula=fotón. Por supuesto, del mismo modo que una onda electromagnética no es un fluido, un fotón tampoco es una molécula (objeto localizado en el espacio que se mueve con cierta velocidad).

El contacto directo con la partícula a interactuar, asimismo puntual, pero la atracción o repulsión mutua...

Si no me equivoco, los fotones reales no pueden ser absorbidos por una única partícula (se violaría la conservación del cuadrimomento). Para que un fotón sea absorbido es necesario un sistema de cargas, por lo menos dos. Sí es posible la dispersión de fotones por una sola partícula cargada (experimento de Compton): se produce una transferencia de energía y momento entre ambos.

De todos modos, el fotón no es atraído o repelido: no hay una transferencia paulatina de momento lineal entre él y el sistema (el concepto de fuerza expresa la rapidez con la que se transfiere momento lineal). En términos cuánticos, tampoco habría un intercambio de partículas virtuales entre el sistema y los fotones.

para intentar hacerme el ejemplo fácil, lo hago con un solo fotón con su frecuencia determinada y que le sumo en el mismo espacio de su propia longitud de onda otros fotones.

En primer lugar, y abundando en algo que comenté anteriormente, existen mecanismos por los que un sistema puede absorber dos fotones para causar una transición entre dos niveles separados una energía doble de la de cada fotón, el primero de los cuales lleva al sistema hasta un estado virtual desde el que el segundo lo lleva al superior. Ahora bien, la probabilidad de tal suceso es muchísimo menor que la que corresponde a un único fotón cuya energía sea la diferencia entre ambos niveles. Tal es así, que para su observación se requiere de intensidades de luz elevadas.

No obstante, entiendo que lo que tú pones insiste en el punto de vista no ortodoxo al que me referí nada más comenzar: la idea de que el fotón es un puntito, más o menos extendido, que podría coincidir con otro.

Leí lo siguiente:
Cambiar la frecuencia de los fotones, se hace por ejemplo en experimentos relacionados con láseres potentes (para fusión por confinamiento inercial), en los que se dobla o triplica la frecuencia haciendo pasar el láser por un cristal con unas propiedades muy concretas. Así se transforma, por ejemplo, un láser infrarrojo, en uno óptico.

. Vista como onda, la luz es una vibración de dos campos, magnético y eléctrico. El campo eléctrico en un punto puede ser atractivo, o repulsivo. En el caso de la luz, el campo va variando continuamente de atractivo a repulsivo, y la frecuencia con la que varía es la frecuencia de la luz.

[/FONT]
¿Cuál es la fuente de este texto? Desde luego, el segundo párrafo no me parece adecuado para un texto de Física, concretamente por la incorrección que significa atribuir al campo eléctrico el carácter de atractivo o repulsivo. Imagínate que alguien dijese que una onda gravitacional se corresponde con que la gravedad fuese pasando de atractiva a repulsiva.

Respecto del primero, me da la sensación de que hace referencia a un fenómeno de óptica no lineal, relacionado con el que comenté antes y donde la auténtica clave no está en los fotones, sino en el cristal, capaz de tomar dos fotones de la mitad de energía (aquí uso "capaz" para referirme a que la probabilidad de ese suceso que comenté antes es bastante más alta que en los medios convencionales -lineales-) y luego devolver la energía emitiendo un fotón de energía doble a la de los incidentes.

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

[FONT=arial]
[/FONT]¿Cuál es la fuente de este texto? Desde luego, el segundo párrafo no me parece adecuado para un texto de Física, concretamente por la incorrección que significa atribuir al campo eléctrico el carácter de atractivo o repulsivo. Imagínate que alguien dijese que una onda gravitacional se corresponde con que la gravedad fuese pasando de atractiva a repulsiva.

Respecto del primero, me da la sensación de que hace referencia a un fenómeno de óptica no lineal, relacionado con el que comenté antes y donde la auténtica clave no está en los fotones, sino en el cristal, capaz de tomar dos fotones de la mitad de energía (aquí uso "capaz" para referirme a que la probabilidad de ese suceso que comenté antes es bastante más alta que en los medios convencionales -lineales-) y luego devolver la energía emitiendo un fotón de energía doble a la de los incidentes.

Buscaré donde leí lo copiado así como incluyo el enlace de un video que al estar en Inglés, es probable que lo mal entendí.

http://www.youtube.com/watch?v=xZ6XUk7QLbU

Tienes mucha paciencia conmigo. Te estoy muy agradecido.

Saludos de Avicarlos.

- - - Actualizado - - -

Textual de El Rincón del Vago :
Láseres de estado sólido[FONT=arial]Los medios más comunes en los láseres de estado sólido son varillas de cristal de rubí o vidrios y cristales con impurezas de neodimio. Los extremos de la varilla se tallan de forma que sus superficies sean paralelas y se recubren con una capa reflectante no metálica. Los láseres de estado sólido proporcionan las emisiones de mayor energía. Normalmente funcionan por pulsos, generando un [COLOR=#F3933B !important]destello[/FONT][FONT=arial] de luz durante un tiempo breve. Se han logrado pulsos de sólo 1,2 × 10-14 segundos, útiles para estudiar fenómenos físicos de duración muy corta. El bombeo se realiza mediante luz de tubos de destello de xenón, lámparas de arco o lámparas de vapor metálico. La gama de frecuencias se ha ampliado desde el infrarrojo (IR) hasta el ultravioleta (UV) al multiplicar la frecuencia original del láser con cristales de dihidrogenofosfato de potasio, y se han obtenido [COLOR=#F3933B !important]longitudes[/COLOR] de onda aún más cortas, correspondientes a rayos X, enfocando el haz de un láser sobre blancos de itrio.

Saludos de Avicarlos.[/FONT]

[arivasm]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

El vídeo es divulgativo de los conceptos básicos de la física ondulatoria (precuántica) de la luz. Respecto del segundo texto, como el propio nombre del sitio evidencia, el rincón del vago, no necesariamente procede de grandes divulgadores o conocedores del tema. Por supuesto, en él falta insistir en algo muy importante: el papel que juega el material a la hora de "multiplicar" la frecuencia. Quizá para entender la idea básica que subyace baste con esta ilustración que está en ambas entradas de wikipedia que señalé en mis mensajes:

Dos fotones incidentes, de energía marcada por las líneas rojas, son absorbidos siguiendo un proceso de escasa probabilidad, salvo que el material reúna unos requisitos determinados (ser no lineal en su respuesta a la excitación) para después devolver un fotón de energía marcada por la línea azul. Es decir, no es que se sumen dos fotones, sino que es un proceso de "entran dos energías rojas y sale una azul".

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

El vídeo es divulgativo de los conceptos básicos de la física ondulatoria (precuántica) de la luz. Respecto del segundo texto, como el propio nombre del sitio evidencia, el rincón del vago, no necesariamente procede de grandes divulgadores o conocedores del tema. Por supuesto, en él falta insistir en algo muy importante: el papel que juega el material a la hora de "multiplicar" la frecuencia. Quizá para entender la idea básica que subyace baste con esta ilustración que está en ambas entradas de wikipedia que señalé en mis mensajes:

[ATTACH=CONFIG]8652[/ATTACH]

Dos fotones incidentes, de energía marcada por las líneas rojas, son absorbidos siguiendo un proceso de escasa probabilidad, salvo que el material reúna unos requisitos determinados (ser no lineal en su respuesta a la excitación) para después devolver un fotón de energía marcada por la línea azul. Es decir, no es que se sumen dos fotones, sino que es un proceso de "entran dos energías rojas y sale una azul".

De nuevo te requiero y me avergüenzo por mi insistencia; Veo a las dos energías rojas, como a dos fotones de baja frecuencia y al azul al fotón de frecuencia doble al de los dos rojos.

No sé distinguir entre " cuanto "- "fotón" - "energía"- "longitud onda asociada"- "partícula energética componente de un rayo electromagnético" - "energía elemental, constitutiva de un haz de rayos electromagnéticos".

Al no ver distinción en la denominación, no puedo asimilar lo que se expresa en cada instante. Seguro que habláis de cosas distintas a las que entiendo como lo mismo. Ya dije que una gran confusión en la explicación de experimentos es que se usa el término "onda" indistintamente para hablar de la "asociada al fotón" y al "frente de ondas" que a mi modo de ver contiene infinidad de "ondas asociadas" que están al frente haces de rayos.

Saludos de Avicarlos.

[arivasm]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Quizá no me he expresado adecuadamente. La idea es que no es lo mismo pensar en que dos fotones de energía E, sin otra intervención, se sumen y resulten en un fotón de energía 2E que pensar que un sistema absorbe dos fotones de energía E y más tarde, al cabo de cierto tiempo gobernado por la estadística propia de estos procesos, emita un fotón de energía 2E. Con ello quiero decir que no estamos hablando de una posible propiedad de los fotones, sino de un sistema (en este caso, un cristal).

Respecto de la terminología "fotón" es la abreviatura para "cuanto de energía electromagnética". El término "cuanto de..." expresa el valor mínimo que puede adoptar la magnitud que venga a continuación. Aunque es muy común emplearlo con "cuanto de energía" otro ejemplo típico es el "cuanto de carga eléctrica" (que es igual a la carga del protón -o la del electrón, pura cuestión de gustos, por la arbitrariedad en el signo de las cargas-).

La idea de fotón expresa el descubrimiento realizado por Planck, y luego confirmado por numerosos experimentos, de que la energía mínima de una onda electromagnética monocromática de frecuencia $\nu$ es $h\nu$.

Entre los términos que citas aparece "partícula energética componente de un rayo electromagnético". A mi particularmente no me gusta e incluso me parece incorrecta. En primer lugar porque el concepto de rayo electromagnético sería una abstracción (es decir, no es algo con realidad física) y encima clásico. Quiero decir que por rayo se entiende "línea imaginaria perpendicular a los frentes de onda". En segundo lugar, porque aunque adoptemos el término rayo para referirnos, como es habitual y coloquial, a un estrecho haz de luz, la asimilación de su constitución con partículas estaría fuera, como ya he dicho en diversas ocasiones en este hilo, de la interpretación ortodoxa del descubrimiento de Planck.

Prefiero el otro término que citas: "energía elemental, constitutiva de un haz de rayos electromagnéticos", que es una manera un tanto larga, pero adecuada (rayos aparte), para decir "fotón".

De los términos que mencionas, el más escurridizo es el de "longitud de onda asociada". En el caso de la luz, cuyas características ondulatorias son muy evidentes, no resulta tan extraño. Lo es bastante más cuando pensamos en su aplicación a objetos físicos en los que las características corpusculares suelen ser bastante más patentes, como es el electrón. Es por ello que en otro hilo comenté, como aspecto revelador del significado último de la dualidad onda-corpúsculo (al menos fenomenológicamente) el experimento de la difracción de electrones en un microscopio electrónico.

Quizá, aún a riesgo de simplificar en exceso y por tanto de meter la pata, lo que subyace es una doble equivalencia existente en la naturaleza y que se hizo patente en el caso de la luz: por una parte la que hay entre masa y energía, $E=mc^2$, por otra la existente entre frecuencia y el cuanto de energía, $E=h\nu$; ambas en conjunto implican una conexión entre dos puntos de vista en la interpretación de fenómenos: el corpuscular y el ondulatorio.

Terminaré comentando que el término "frente de onda" es una definición clásica, que hace referencia a una propiedad de la onda: cualquier conjunto de puntos adyacentes que se encuentren en el mismo estado de vibración (o, si se prefiere, que tengan la misma fase). Es decir, un frente de onda no es una colección de ondas, como afirmas, sino todo lo contrario: una onda está constituida por una infinidad de frentes de ondas.

Puedes leer mi divulgación al respecto de lo que es un frente de ondas, en esta entrada de mi blog: http://forum.lawebdefisica.com/entri...rente-de-ondas

[Avicarlos]

Re: ¿Matemática y Física, retratan la realidad?

Quizá no me he expresado adecuadamente. La idea es que no es lo mismo pensar en que dos fotones de energía E, sin otra intervención, se sumen y resulten en un fotón de energía 2E que pensar que un sistema absorbe dos fotones de energía E y más tarde, al cabo de cierto tiempo gobernado por la estadística propia de estos procesos, emita un fotón de energía 2E. Con ello quiero decir que no estamos hablando de una posible propiedad de los fotones, sino de un sistema (en este caso, un cristal).

Respecto de la terminología "fotón" es la abreviatura para "cuanto de energía electromagnética". El término "cuanto de..." expresa el valor mínimo que puede adoptar la magnitud que venga a continuación. Aunque es muy común emplearlo con "cuanto de energía" otro ejemplo típico es el "cuanto de carga eléctrica" (que es igual a la carga del protón -o la del electrón, pura cuestión de gustos, por la arbitrariedad en el signo de las cargas-).

La idea de fotón expresa el descubrimiento realizado por Planck, y luego confirmado por numerosos experimentos, de que la energía mínima de una onda electromagnética monocromática de frecuencia $\nu$ es $h\nu$.

Entre los términos que citas aparece "partícula energética componente de un rayo electromagnético". A mi particularmente no me gusta e incluso me parece incorrecta. En primer lugar porque el concepto de rayo electromagnético sería una abstracción (es decir, no es algo con realidad física) y encima clásico. Quiero decir que por rayo se entiende "línea imaginaria perpendicular a los frentes de onda". En segundo lugar, porque aunque adoptemos el término rayo para referirnos, como es habitual y coloquial, a un estrecho haz de luz, la asimilación de su constitución con partículas estaría fuera, como ya he dicho en diversas ocasiones en este hilo, de la interpretación ortodoxa del descubrimiento de Planck.

Prefiero el otro término que citas: "energía elemental, constitutiva de un haz de rayos electromagnéticos", que es una manera un tanto larga, pero adecuada (rayos aparte), para decir "fotón".

De los términos que mencionas, el más escurridizo es el de "longitud de onda asociada". En el caso de la luz, cuyas características ondulatorias son muy evidentes, no resulta tan extraño. Lo es bastante más cuando pensamos en su aplicación a objetos físicos en los que las características corpusculares suelen ser bastante más patentes, como es el electrón. Es por ello que en otro hilo comenté, como aspecto revelador del significado último de la dualidad onda-corpúsculo (al menos fenomenológicamente) el experimento de la difracción de electrones en un microscopio electrónico.

Quizá, aún a riesgo de simplificar en exceso y por tanto de meter la pata, lo que subyace es una doble equivalencia existente en la naturaleza y que se hizo patente en el caso de la luz: por una parte la que hay entre masa y energía, $E=mc^2$, por otra la existente entre frecuencia y el cuanto de energía, $E=h\nu$; ambas en conjunto implican una conexión entre dos puntos de vista en la interpretación de fenómenos: el corpuscular y el ondulatorio.

Terminaré comentando que el término "frente de onda" es una definición clásica, que hace referencia a una propiedad de la onda: cualquier conjunto de puntos adyacentes que se encuentren en el mismo estado de vibración (o, si se prefiere, que tengan la misma fase). Es decir, un frente de onda no es una colección de ondas, como afirmas, sino todo lo contrario: una onda está constituida por una infinidad de frentes de ondas.

Puedes leer mi divulgación al respecto de lo que es un frente de ondas, en esta entrada de mi blog: http://forum.lawebdefisica.com/entri...rente-de-ondas

De nuevo me tienes objetando. La explicación que das sobre el frente de onda en el enlace, me resulta archiconocida. Estoy de acuerdo por cuanto así lo asimilé y quise en mis preguntas remarcar cuales son las respuestas. Ahora viene lo que ya veo es imposible tratar según lo ORTODOXO.

El frente de ondas es lineal en una superficie y superficial en un volumen. Y también ello lo destacas, para no confundir. Lo que no estoy de acuerdo es que el frente de ondas lo sea por un fotón. Y sí. Esto siempre me lo rebatís. Lo hacéis diciendo que es así, por cuanto es así.
Pero luego lo hacéis pasar por rendijas para dar como prueba de que el fotón es onda y se interfiere.

Pues lo que traspasa las rendijas, son trozos de frente de onda. No toda la onda. Y una vez traspasada se interfieren los trozos de onda que incluso algunos se difractaron.
Aquí es donde no me cuadra. En el frente de ondas hay la energía ENTERA de este frente. Lo traspasado, tiene la energía suma de los fragmentos que traspasaron. Ello indica que la intensidad será menor, puesto que los fragmentos que no traspasaron, se reflejaron al mismo lado de llegada y completan la energía que traspasó. En el límite de repetir los fragmentos pasados de nuevo a otras rendijas, cada vez la cantidad de energía será menor hasta cancelarse.

De estos fragmentos de frente de onda que no traspasaron ya ni se habla en ninguno de los experimentos clásicos abundantemente repetidos por la red con magníficos vídeos.
Pues para mí esto es una evidencia que el frente de ondas contiene muchos fotones; unos pasan y llegan a plasmarse en una pantalla con interferencias y los que no pasaron lo hacen en la pantalla no citada ni colocada por los experimentadores por haberse reflejado. Y se cumple así que la energía se conserva. Unos fotones a una pantalla y otros a otra (la que se calla).
Se dice que el fotón no se puede partir y es verdad, lo que se parte es la onda que forman el grupo de fotones.

Este es el motivo por el cual ya que lo ORTODOXO es que no tiene sentido interpretar que un frente de ondas lo componen trillones de fotones , se me hace imposible comulgar.

La referencia al rayo simplemente aparte de la dirección por la que discurre el fotón, por mi cuenta sin especificarlo, quería decir que si salen de un foco continuamente, en esta dirección, irán transcurriendo uno tras otro los fotones a los que llamo individuales y con la misma polaridad. Y entre el fotón delantero y los de la zaga habrá una distancia según la velocidad de emisión.

El Láser, y los hologramas, los entiendo en estas condiciones de fotones no ortodoxos y aguardo ver cual será el experimento que con nuevos artilugios que se inventen, resulte que no funcione de la manera que entiendo fuera de lo ortodoxo.

Saludos de Avicarlos.