Secundaria Efecto Stark y Zeeman

[john500]

Hola
Tengo una duda
Porque ocurren estos dos efectos si el foton no tiene carga? No tiene ninguna manera de interaccionar con el campo electrico y magnetico? como es que ocurre?

[Miguel Pla]

Re: Efecto Stark y Zeeman

Buenas, john500.

La luz como bien dices puede ser considerada un haz de partículas elementales llamadas fotones mediante una teoría llamada "teoría corpuscular" de la luz. Esta teoría permite describir fenómenos como el efecto fotoeléctrico, el efecto compton entre otros.

La luz es un ente de tan "extraña" naturaleza que precisa de dos teorías para poder explicar todos los fenómenos en los que ésta participa. La segunda teoría es la teoría ondulatoria, la cual dicta que la luz es una onda (electromagnética) con todas las propiedades características de una onda. Pues bien, mediante esta teoría podemos entender y dar explicación a fenómenos tales como la refracción, difracción y los que tu citas (entre otros muchos).

Entendiendo la luz como una onda electromagnética, esto es, como un campo magnético y otro eléctrico vibrando en fase perpendicularmente, es fácil ver que éstos interactuarán con campos magnéticos externos, como los causantes del efecto Stark y efecto Zeeman de las líneas de emisión atómicas de los elementos. Cuando la luz interactúa con un campo magnético externo, éste cambia la polaridad de la onda electromagnética, es decir, "gira" la onda respecto del eje en el que se propaga dando lugar a dichos efectos.

La dualidad onda/partícula no sólo se aplica fotones, sino a cualquier cuerpo que posea movimiento, tal y como introdujo Louis-de-Broglie. No obstante, cuando los efectos de dicha dualidad se manifiestan es cuando el tamaño de los cuerpos en movimiento es del mismo orden que la longitud de onda que se le asocia, es decir, en partículas subatómicas.

Saludos,

Miguel.

[john500]

Re: Efecto Stark y Zeeman

A okey osea estos efectos solo se pueden explicar si la luz es una onda.

[Miguel Pla]

Re: Efecto Stark y Zeeman

Exactamente. Bueno, solamente matizar que la luz no es ni una onda ni una partícula sino ambas a la vez, por extraño que parezca. En ocasiones nos "interesa" que la luz sea una onda, y otras que sea una partícula. Adoptamos un criterio u otro de acuerdo con los hechos que se desean explicar.

[john500]

Re: Efecto Stark y Zeeman

Que rara es la naturaleza jaja
Gracias

[nicco]

Re: Efecto Stark y Zeeman

Sólo matizar una cosa: no es que se deseche una teoría en favor de la otra, es simplemente que las partículas en general (con masa o sin ella, como es el caso del fotón) presentan esa otra cara de onda, y viceversa.

Por otro lado estos efectos a nivel cuántico son un desdoblamiento (se acaba con la degeneración) de los niveles energéticos de los electrones en el átomo, no entiendo muy bien que tiene que ver el fotón y su interacción con el campo en estos casos, lo que causa el efecto es la interacción de los electrones con el campo eléctrico o magnético. Otra cosa es que las transiciones entre niveles den lugar a nuevas rayas espectrales al producirse la excitación-desexcitación del electrón en el átomo entre estos nuevos niveles provocados por dichos efectos (no sé si es a estos fotones a los que te refieres). En ese caso, los fotones no interactuan con el campo, esos fotones son "a posteriori", es decir, el campo produce el efecto --> aparecen nuevos niveles energéticos para el electrón --> son posibles nuevas transiciones, y, por tanto, aparecen fotones nuevos (de distinta frecuencia para cada transición) en el espectro.

Saludos!