Divulgación Refracción

[Visitante]

¿Por qué cuando una onda electromagnética cambia de medio su frecuencia no cambia? He visto una explicación matemática pero no me gusta mucho, me gustaría saber la explicación física.

[Alriga]

Re: Refracción

Desde el punto de vista cuántico, la energía de cada fotón es $\boxed{E=h \ \nu}$ y cuando éstos atraviesan un medio material en realidad se siguen propagando por el vacío entre los átomos, pero vemos menor velocidad aparente de la onda electromagnética debido a los procesos de absorción y reemisión de fotones por los átomos. Es por eso por lo que la frecuencia de los fotones es la misma al propagarse por un medio material que en el vacío.

Saludos.

[Visitante]

Re: Refracción

Entonces, ¿La frecuencia es la misma porque la energía del fotón sigue siendo la misma?

[Alriga]

Re: Refracción

Entonces, ¿La frecuencia es la misma porque la energía del fotón sigue siendo la misma?

Básicamente sí, mira Snell's Law from an Elementary Particle Viewpoint

Saludos.

[Richard R Richard]

Re: Refracción

La frecuencia permanece constante en varios fenomes ópticos, como lo comprobo Huygens es su principio https://es.wikipedia.org/wiki/Princi...snel_-_Huygens

y usando el principio de Fermat https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Fermat se puede arribar a la deduccion de la Ley de Snell https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Snell de la refraccion https://es.wikipedia.org/wiki/Refracci%C3%B3n

Podría haberse conservado la longitud de onda pero no, ha sido la frecuencia...

Cada perturbación de cualquier onda se convierte en una fuente, de la misma frecuencia. Cuando la luz choca con los átomos de la materia, estos absorben y reemiten fotones , como los átomos no se guardan la energía, los fotones reemitidos tienen la misma energía original, y por ello la misma frecuencia.

[arivasm]

Re: Refracción

Yo me temo que, al menos en Física clásica, la razón es general, pues sucede lo mismo, por ejemplo con el sonido: dejando de lado la variación en las intensidades en el espectro del sonido, dentro de una piscina los sonidos tienen las mismas frecuencias que fuera, cuando apoyamos el oído contra una mesa escuchamos las mismas frecuencias etc.

Mi intuición es que la clave está en lo último que ha escrito Richard: los puntos del medio son osciladores que, de acuerdo con el principio de Huygens son también focos, cuya frecuencia es la misma, si la onda es monocromática, que la de la onda.

De todos modos, no tengo claro si eso es extendible a ondas que se propagan con dispersión y pulsos (no trenes) de ondas.

[Richard R Richard]

Re: Refracción

si la onda es monocromática

Si fuera policromática lo mismo, los fotones absorbidos tendrán distintas energía y serán remitidos con la misma energía que fueron absorbidos. Pero la interacción de los mas energéticos dura más tiempo entonces su velocidad es menor y el ángulo refractado es mayor... a causa de eso se puede separar la luz blanca en varios colores...

Sobre los pulsos tampoco lo se, entiendo no difractan del mismo modo que las ondas.

[arivasm]

Re: Refracción

Si fuera policromática lo mismo, los fotones absorbidos...

Insisto en que yo me refería a ondas de cualquier tipo y siempre desde un punto de vista clásico. Por supuesto, por monocromática quiero decir con una sola frecuencia (no necesariamente color).

La duda de los pulsos en medios dispersivos consiste en que casi por definición en esos casos cambia la forma del pulso a medida que se propaga, con lo que me entra la duda de si sucede lo mismo con el espectro, en el sentido de que aparezcan frecuencias que antes no estaban en la descomposición espectral de la fuente. Pero, repito, no tengo nada claro que sea así y que lo que suceda sea tan solo transferencia de energía desde unos modos a otros (es decir, cambia la forma del espectro, pero no aparecen frecuencias nuevas, de manera que en las refracciones se sigue cumpliendo que la(s) frecuencia(s) se mantiene(n))

[carroza]

Re: Refracción

Hola.

Yo estoy de acuerdo con arivasm. Cualquier perturbación periodica, sea luminica, sonora, o de cualquier otro tipo, conserva su frecuencia al pasar de un medio a otro. Basta con imaginar qué pasa en la interfaz entre los dos medios: la perturbación en la interfaz debe tener la misma frecuencia que la del medio 1 (aire), y que la del medio 2 (agua). por tanto, el medio 1 debe tener la misma frecuencia que el medio 2.

Otra cosa es que la perturbación se atenúe en uno u otro medio. Pero eso varía la amplitud, no la frecuencia de la perturbación.

Saludos