Esta pregunta tiene dos partes:
Uno, ¿por qué el fotón no pierde energía?
Los fotones no interactúan fuertemente con nada, excepto las partículas cargadas. Cuando viajan a través del espacio vacío, uno podría esperar que no haya un mecanismo por el cual puedan perder energía.
- ¿Podrían los rayos gamma viajar más rápido que la luz?
- ¿Cómo se puede describir mejor el movimiento de las partículas establecidas en un material sólido?
- ¿Cómo cambia la masa de una partícula cuando se acerca a la velocidad de la luz?
- ¿Pueden dos fotones de diferente frecuencia y polarización interferir entre sí?
- ¿Cómo puede una partícula gama penetrar cualquier partil sólido?
“¡Lo hace! Esta pérdida de energía suele denominarse oficialmente un desplazamiento al rojo cosmológico, y es una combinación interesante de la forma en que la luz se mueve a través del espacio y la naturaleza de la expansión de nuestro Universo “.
Entonces, cuando se generó el fotón, sigue la ley de conservación de energía, y sin la interacción con las partículas cargadas, su energía está protegida. Además, en el desplazamiento rojo gravitacional, el fotón también pierde parte de su energía.
Dos, ¿de dónde obtiene energía el fotón?
“Hay muchas formas diferentes de producir fotones, pero todas utilizan el mismo mecanismo dentro de un átomo para hacerlo”.
En la mecánica clásica, la radiación electromagnética se crea cuando una partícula cargada es acelerada por un campo eléctrico, haciendo que se mueva. El movimiento produce campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que viajan en ángulo recto entre sí en un haz de energía luminosa llamada fotón.
La fórmula de radiación de Planck fue solo una nueva interpretación científica de la teoría electromagnética clásica. Como la teoría electromagnética clásica no podía explicar algunas de las nuevas experiencias, como el efecto fotoeléctrico, se aceptó la relación de radiación de Planck.
Finalmente, los físicos aceptaron la naturaleza dual de la luz que han definido la luz como una colección de uno o más fotones que se propagan a través del espacio como ondas electromagnéticas.
En relatividad especial, la velocidad de la luz es el límite superior para las velocidades de los objetos con masa de reposo positiva, y los fotones individuales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. “Einstein llamó una vez a la velocidad de la luz El límite de velocidad del Universo, afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad”.
Por lo tanto, el fotón gana energía al nacer.
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