¿Es la energía mínima de la luz el número de ondas que puede hacer por segundo?

Creo que estás muy confundido acerca de lo que es un fotón. La energía en una onda electromagnética es la integral de la onda en todo el espacio. Es decir, dado el campo eléctrico [math] \ mathbf {E} [/ math] y el campo magnético [math] \ mathbf {B} [/ math], la energía total en el campo electromagnético es

[matemáticas] U = \ frac {1} {2} \ int dV (\ epsilon_0 | \ mathbf {E} | ^ 2 + \ frac {1} {\ mu_0} | \ mathbf {B} | ^ 2) [/ matemáticas]

Para una onda electromagnética plana, con la propiedad [math] | \ mathbf {E} | = c | \ mathbf {B} | [/ math], [math] \ omega [/ math] es la frecuencia y [math] c [/ math] siendo la velocidad de la luz, esto sale a

[matemáticas] U = \ frac {V \ epsilon_0} {2} | \ mathbf {E} | ^ 2 [/ matemáticas]

donde [matemáticas] V [/ matemáticas] es el volumen de la región del espacio ocupada por el campo electromagnético. Ahora, la energía de un solo fotón de frecuencia [matemática] \ omega [/ matemática] es [matemática] \ hbar \ omega [/ matemática]. Entonces, si [math] N [/ math] es el número de fotones en el campo, entonces

[matemáticas] \ frac {V \ epsilon_0} {2} | \ mathbf {E} | ^ 2 = N \ hbar \ omega [/ matemáticas]

Con suerte, ahora verá que el número de fotones está relacionado con la amplitud [math] | \ mathbf {E} | [/ math] de la onda, no con el número de ciclos. Es decir, un solo fotón corresponde a una amplitud de

[matemáticas] | \ mathbf {E} | = \ sqrt {\ frac {2 N \ hbar \ omega} {V \ epsilon_0}} [/ math]

Su pregunta no está del todo clara. Sé que la energía para los fotones de luz visible es de 1.6 a 3.4 eV. Ahora cada fotón, como cuantos, tiene energía dada por E = hf = hc / l, donde h = 6.63 X10 ^ -34 J.sec. , es la constante de Plank, f es la frecuencia y l es la longitud de onda. Ahora, la longitud de onda
l = hc / E = 6.63 × 3 X10 ^ -34J, sec X10 ^ 8 m / sec /1.6X1.6 X10 ^ -19 J
= 6.7 X1o ^ -7m = 6.7X10 ^ -7 m =, esta onda está dentro del rango del espectro de luz visible, 4X10 ^ -7—-7X 10 ^ -7 m.
Infrarrojo (largo l) —ultra violeta (corto l)

Ciertamente no entiendo tu pregunta. La luz es una ola. El número de “crestas” de onda que pasan un punto fijo por segundo es su frecuencia , y su energía viene en ” cuantos ” de la constante de Planck por su frecuencia. Un cuanto de luz es la partícula llamada fotón . ¿Eso ayuda en absoluto?

Es imposible emitir energía luminosa a una longitud de onda dada que tenga menos de la energía de un fotón. Este es un personaje clave de la mecánica cuántica. Sin embargo, hay situaciones en las que existe menos de un fotón en un lugar determinado. Si, por ejemplo, un fotón pasa por un divisor de haz, cada rama contiene una fracción de un fotón descrito por una onda de la misma longitud de onda pero solo [matemática] 1 / \ sqrt {2} [/ matemática] de la amplitud original. Este no es un estado observable; Una vez que un detector encuentra un fotón en cualquier rama, es un fotón completo y la onda en la otra rama desaparece. ¿Suena contraintuitivo? Sí lo es, pero es consistente con todos los experimentos.

La radiación electromagnética conocida más antigua, que Hertz produjo en un imán giratorio, tendría una frecuencia muy baja, la de varios hertzios. Tenía la naturaleza de la luz, y es la razón por la que aceptamos la luz como una onda EM.

Quizás esté haciendo una de dos preguntas.

No hay energía mínima para la luz a menos que se refiera a la luz visible e incluso entonces tengo un paseo.

La energía de un fotón es solo la constante del tablón multiplicada por su frecuencia.

Si me pagases para demostrar que puedo hacer luz visible con una energía mínima con una energía que especificaste, primero enviaría a un astronauta muy lejos y regresaría lo más rápido posible. En su camino de regreso, haría brillar un láser sintonizable hacia ellos dando fotones de su frecuencia específica.

Mis instrucciones a la computadora que controla la nave del astronauta sería acelerar a la velocidad que hace que la luz que estoy enviando sea fácilmente detectada por él.

Por lo tanto, mi configuración experimental garantiza que la baja energía y la visibilidad sean independientes 🙂

Aquí he hablado en términos de fotones porque quiero detectarlos. ¡En realidad nunca tengo una larga serie de olas!

Desafortunadamente, para producir una buena onda de pecado como las dibujadas en los diagramas, se necesita un tiempo infinito debido a las reglas de incertidumbre de la mecánica cuántica.