Seguro que alguna vez has oído hablar de los fotones. A menudo se habla en el campo de la química y en otras ocasiones en la física, pero lo que es realmente un fotón? Es una partícula de luz que se esparce y se mueve en el vacío. Es el fotón el que hace que la radiación electromagnética se mueva de un punto a otro de diferentes formas como podemos verlo.
No se pierda toda la información relacionada con el fotón. Explicamos en detalle las propiedades, descubrimientos y avances de los fotones en la ciencia. ¿Te gustaría saber más?
¿Qué es un fotón?
Esto es algo complejo que se puede explicar bien en una sola frase, como hicimos en la introducción anterior. Es, por así decirlo, un juicio elemental, capaz de moverse a través del vacío y transportar toda la radiación electromagnética. La palabra fotón proviene de foto, que significa luz. Es decir, un fotón también es luz. No solo hablamos de radiación electromagnética cuando nos referimos a los dañinos rayos ultravioleta, rayos gamma del espacio o luz infrarroja.
Hay que recordar que dentro del espectro electromagnético Tenemos un área que conocemos como luz visible. Este rango está entre 400 y 700 nm y nos permite ver toda la paleta de colores entre rojo y azul.
Como dijimos anteriormente, definir la palabra fotón así es muy complejo. De hecho, la mayoría de las veces, este término se usa y se abusa a diario. Lo que diremos con seguridad es que es una partícula cuya masa permanece estable. Gracias a esta estabilidad, puede moverse a velocidad constante en el vacío. Aunque pueda parecer irreal o directo a la manga, los fotones se pueden analizar tanto a nivel microscópico como macroscópico. Es decir, cuando vemos un rayo de luz que entra por una ventana, sabemos que por allí están pasando fotones.
Cuando se mueve a través de un vacío que transporta radiación electromagnética, lo hace conservando todas sus propiedades ondulatorias y corpusculares. A saber, puede funcionar como si fuera una ola. Por ejemplo, si realizamos una refracción en una lente de anteojos, el paso de fotones se equipara al de una onda. Cuando el fotón finalmente llega a la materia después de pasar por el vacío, sigue siendo otra partícula que retiene todos sus componentes. energía sin alterar.
Propiedades y descubrimiento
Si hacemos el experimento con una lente, solo podemos reflejar un fotón durante todo el proceso refractario. A medida que ejecuta el experimento, puede ver cómo El fotón puede actuar como una onda y perturbarse.. Aunque se comporta como una onda, no pierde las propiedades que la hacen partícula. Es decir, tiene una posición específica y una cantidad de movimiento que se puede cuantificar.
Podemos medir las propiedades que tiene como onda y partícula al mismo tiempo, ya que forman parte de un mismo fenómeno. Estos fotones no se pueden localizar en el espacio.
Seguro que estás pensando quién sabe lo que digo porque todo parece muy complicado. Aprendamos más sobre cómo se descubrió el fotón para aclarar algunas cosas. Como sabemos, Albert Einstein fue un gran físico (si no el mejor de todos los tiempos) y dedicó parte de sus estudios a los fotones. Le dio un nombre a estas partículas, que llamó el cuanto de luz..
Esto sucedió a principios del siglo XX. Einstein intentó explicar las observaciones experimentales que no se ajustaban al estudio de la luz. Y se creía que la luz actúa como una onda electromagnética más que como un flujo de partículas llamadas fotones (aunque estas, a su vez, pueden comportarse como ondas).
Entonces Einstein pudo redefinir el término cuanto de luz y aceptar que la energía que posee la luz depende completamente de su frecuencia. Además, la materia sobre la que se deposita la luz y la radiación electromagnética transportada por los fotones están en equilibrio térmico (La luz, por tanto, puede calentar superficies y objetos).
Físicos que ayudaron a descubrir el fotón
Dado que esto no es fácil de analizar y estudiar (y menos con la tecnología que existía en el siglo XX y antes), la luz se conocía como partículas en lugar de ondas, gracias a la investigación de algunos físicos importantes.
Uno de los físicos en los que se basó Einstein para derivar su teoría fue Max Planck. Este científico tuvo que trabajar en todos los aspectos de la luz y la luz. lo define por las ecuaciones de Maxwell. El problema que no pudo resolver fue por qué la luz proyectada sobre los objetos llegaba en pequeños grupos de energía.
Cuando Einstein introdujo otra teoría relacionada con lo que estaba acostumbrado, tuvo que ser probada. De hecho, a través del efecto Compton, sabían que la hipótesis de que la luz está formada por fotones es cierta.
Es más tarde de 1926 El físico Gilbert Lewis Cambie la designación de los cuantos de luz por fotón. Esta palabra proviene de la palabra griega para luz, por lo que es perfecto para describirla.
Dinamismo y funcionamiento hoy
Los fotones se pueden emitir de varias formas. Por ejemplo, si una partícula se acelera con una carga eléctrica, su emisión será diferente porque tiene diferentes niveles de energía. Podemos quitar el fotón hazlo desaparecer con su antipartícula. Desde el descubrimiento de estos científicos, el conocimiento sobre los fotones ha cambiado enormemente.
En la actualidad, las leyes de la física son espacial y temporalmente simétricas, por lo que todas las investigaciones realizadas sobre estas partículas de luz son muy precisas. Dado que todas las propiedades se conocen con gran detalle, se utilizan para la microscopía de alta resolución, fotoquímica e incluido para la medida de las distancias entre moléculas.
Como puede ver, varios estudios que se realizaron hace más de un siglo nos están ayudando a hacer avanzar la ciencia en la actualidad.