Los fotones se originan en varios procesos básicos (principalmente atómicos, subatómicos o moleculares) y reciben cualquier cambio de energía involucrado en el proceso particular. Por ejemplo, cuando un electrón y un positrón se aniquilan, la masa de las dos partículas (0.511 MeV cada una) se convierte en energía en forma de dos fotones de rayos gamma, cada uno con 0.511 MeV. En otro ejemplo, cuando un electrón en un material semiconductor particular se excita a un orbital más alto (nivel de energía) debido a la corriente de electrones a través de este material, el átomo excitado emitirá un fotón cuando el electrón se establezca nuevamente en un orbital de menor energía. La energía del fotón será igual a la diferencia entre el estado excitado del electrón y el electrón de nivel de energía más bajo. En los diodos semiconductores, el fotón emitido suele tener la forma de luz visible, es decir, un diodo emisor de luz (LED).
En el caso de un material, digamos tungsteno, calentado a altas temperaturas, digamos hasta 5,000 K, el movimiento térmico de los átomos dará como resultado la radiación de energía electromagnética (fotones) de acuerdo con la relación Stefan-Boltzmann, que dice que La energía máxima de los fotones emitidos es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta. Este ejemplo describe una bombilla incandescente común.
Básicamente, se está produciendo un proceso que da como resultado una conversión de energía (disminución) donde esa cantidad específica de energía se imparte a un fotón, que luego se irradia con una energía igual para viajar a través del espacio, para reflejar algún objeto sólido, para interactuar con algún otro átomo, molécula o cualquier fotón con el que pueda interactuar.
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