¿Un solo fotón refracta?

Si. Puede organizar la generación de un solo fotón y dejarlo pasar a través de un prisma, y ​​se refractará de la misma manera que una onda de luz que contiene billones de fotones.

Probablemente esté preguntando porque aprendió que la refracción tiene que ver con la desaceleración de parte del frente de onda, mientras que parte de ella tiene la misma velocidad. Eso es verdad. Pero incluso para un solo fotón, hay una onda que describe su movimiento. Esta onda generalmente tiene muchos ciclos y muchas longitudes de onda, y se refracta como lo hace un haz intenso.

La “dualidad de onda de la partícula” no significa que a veces tienes una partícula y otras una onda. Siempre tienes los dos; una luz es a la vez partícula (fotón) y onda en todo momento. Cuando se detecta la onda de partículas, te vuelves más consciente del aspecto de las partículas, la detección repentina, la absorción repentina de toda la energía. Pero siempre es ambos.

Si.

La refracción es el efecto donde se dobla una onda que se mueve a través de un medio con una velocidad de propagación variable.

La forma en que funciona la refracción es que es una propiedad del medio en el que se mueve una partícula, no la intensidad del haz de partículas. Entonces, cada partícula se propaga a través del medio por separado y no es consciente de las otras partículas. Cada uno se refracta de manera idéntica porque son partículas idénticas.

Donde esto no es cierto son para medios no lineales. Hay algunos medios que son altamente polarizables y sus propiedades de refracción dependen de la intensidad de la luz en el medio. Pero estos son materiales relativamente novedosos y los fotones individuales se refractan en ellos, solo hay más refracción para dos fotones que pasan al mismo tiempo que un solo fotón.

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Por la misma razón que el experimento de dos rendijas de Young funciona con fotones individuales, que allanó el camino para una comprensión más profunda del mundo sobre nosotros.