Segundo Isaac Newton (1643-1727), la luz estaba compuesta por partículas corpusculares, pequeñas esferas que chocaban con superficies y sufrían reflexión y refracción. Años después con los estudios de electromagnetismo y las contribuciones de James Maxwell (1831-1879), la luz se definió como un onda electromagnética, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnético variables que se propagan en el espacio.
Cuando una cantidad se encuentra solo en múltiplos enteros de una cantidad elemental (llamada cuántico), se dice que está cuantificado. En el siglo 20, Albert Einstein (1879-1955) propuso que se cuantificara la radiación electromagnética y que la cantidad elemental que definía la luz era el fotón.
¿Onda o partícula?
De todos modos, ¿es la luz un tipo de onda o una maraña de partículas que se propagan en el espacio? La respuesta a esa pregunta es intrigante. La luz es tanto una onda como una partícula. LA dualidad onda-partícula de la luz nos muestra este doble comportamiento.
La luz sufre fenómenos como
refracción, dispersión y polarización, característico de las olas. Sin embargo, para comprender el efecto fotoeléctrico, por ejemplo, se debe considerar que está compuesto por partículas llamadas fotones.fotones
Tú fotones son las partículas que componen la luz y se pueden definir como pequeños “paquetes” que transportan la energía contenida en la radiación electromagnética. Según Einstein, un fotón debe tener un cantidad fija de energía, definido por la siguiente ecuación:
En esta ecuación, Y es la energía que pertenece al fotón, F es la frecuencia de la radiación electromagnética (Hz) y H y el constante de Planck, que tiene un valor de 6,63 x 10 – 34J.s o 4,14 x 10 – 15 eV.s.
Según esta definición, la cantidad mínima de energía que debe tener una onda electromagnética corresponde al producto h.f, y cualquier valor energético de una radiación electromagnética debe ser un múltiplo entero de ese producto.
masa de fotones
Según Einstein, la energía de un objeto depende de una relación entre su masa y su velocidad.
En la ecuación anterior, Y es la energía acumulada por un cuerpo, metro es la masa del elemento y C es la velocidad de la luz. Al equiparar esta ecuación con la que define la energía de un fotón, podemos definir su masa. Este elemento no tiene masa en reposo, es decir, no tendrá masa si está en reposo.
Los fotones tienen impulso
Cuando un fotón interactúa con la materia, se produce la transferencia de energía, por lo que se puede definir que este elemento tiene movimiento lineal (p), también llamado cantidad de movimiento.
En la ecuación anterior, PAG es la cantidad de movimiento del fotón, H es la constante de Planck (6,63 x 10 – 34J.s o 4,14 x 10 – 15 eV.s) y λ es la longitud de onda de la radiación electromagnética.
Fotones en la vida cotidiana
Algunas tecnologías cotidianas funcionan a partir de la interacción con fotones. A lamparas que se encienden por sí mismos están conectados a un dispositivo llamado célula fotovoltaica. Este equipo libera electrones al recibir los fotones que forman la luz solar. Que corriente eléctrica, al pasar por una bobina, genera un campo magnético que mantiene la circuito abierto. Durante la noche, con la falta de luz solar, el flujo de electrones se interrumpe, provocando que el circuito se cierre y encienda la lámpara.
Otra aplicación es el dispositivo llamado fotómetro. Muy utilizado por los fotógrafos, este equipo es un fotómetro que determina la intensidad de una fuente de luz a través de la recepción de fotones.
Por Joab Silas
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fotons.htm
