¿Cuál es la cantidad de intensidad que las ondas de luz deben ser visibles y cuál es la diferencia entre la intensidad y la energía de la onda?

La energía es, bueno, energía: un tipo abstracto de material que representa la capacidad de hacer trabajo, medido en julios. La potencia es la energía entregada por unidad de tiempo, medida en vatios = julios / segundo. La intensidad es la energía entregada por unidad de tiempo por unidad de área, medida en vatios / metro cuadrado. El ojo no responde directamente a la intensidad, sino que responde a la luminancia (no, como podría pensar, la intensidad luminosa, que es más parecida a la potencia), que es un promedio ponderado de la intensidad a diferentes longitudes de onda según la sensibilidad del ojo. un peso de cero para la luz fuera del rango visible, y más para algunas longitudes de onda como el amarillo y el verde que otras como el rojo intenso y el púrpura. También se escala por ángulo sólido para permitir el hecho de que la luz normalmente diverge a medida que viaja hacia afuera desde una fuente (a menos que haya tenido problemas considerables para colimarla). Entonces, el brillo neto de un radiador difuso como la pantalla de una computadora es sensible a la energía a la que el ojo es sensible, por unidad de tiempo, por unidad de área (de la fuente), por unidad de ángulo sólido (que su alumno logra capturar).

Afortunadamente, podemos cortocircuitar parte de esa complejidad. Si está buscando registros, probablemente desee considerar el experimento de Hecht et al. en 1942 (ver umbral absoluto). Hicieron cosquillas en un pequeño parche de células de barra adaptadas a la oscuridad conectadas a la misma fibra nerviosa con la longitud de onda a la que eran más sensibles (510 nm), y descubrieron que se necesitaron alrededor de 90 fotones para “obtener experiencia visual”. Supongo que eso pareció al tema como un breve destello. Hagamos una suposición descabellada de que tendríamos que hacer cosquillas en las barras cada 0.1 segundo para dar la impresión de una fuente constante. Un fotón de 510 nm tiene una energía de [matemáticas] hc / \ lambda [/ matemáticas] = 3.894E-19 J. 900 de esos por segundo es una potencia de 3.504E-16 W. Si entregamos esto por un (muy atenuado !) haz láser, podemos omitir todas las cosas de ángulo sólido porque no hay divergencia, solo una intensidad bien definida a lo largo de la longitud, y la lente del ojo (más cualquier lente correctora para ver a distancia) concentrará eso de manera útil punto en la retina. Una pupila adaptada a la oscuridad (es decir, dilatada) puede tener un diámetro de 5-8 mm. Vayamos con 6 (tiende a disminuir con la edad), para un área de 2.827E-5 m ^ 2. Eso significa que necesita una intensidad de 1.239E-11 W / m ^ 2.

La respuesta a la primera parte de su pregunta es, inesperadamente, tan compleja como el detector, suponiendo que se refería al ojo humano: el ojo humano y los fotones individuales.
En cuanto a la segunda parte de la pregunta: la energía está relacionada con la longitud de onda, mientras que la intensidad está relacionada con la amplitud de la onda.

La energía es proporcional a la frecuencia de esta onda electromagnética llamada luz, más bien la intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda electromagnética.

More Interesting

¿Enumerar las ondas electromagnéticas en orden creciente de energía?

¿Cuáles son los materiales que cambian de color solo con la exposición a ciertas longitudes de onda?

Si ondas gravitacionales extremadamente fuertes golpearan la tierra, ¿las notaríamos en nuestra vida cotidiana?

Espectro electromagnético: ¿Puede la materia reflejar factores de longitud de onda tanto como el color natural?

¿Todavía se ve la luz como una onda EM autorreforzante?

¿Cómo pueden las ondas de sonido alterar el flujo de agua?

¿Existe algún material que actúe sobre el sonido como lo hace un prisma con la luz?

¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas y las ondas de materia?

¿Por qué la radiación con una longitud de onda más corta se dobla en mayor medida?

Hay tres fuentes de sonido de igual intensidad con frecuencias de 501, 503 y 507 Hz. ¿Cuál es la frecuencia de latido que se escucha si todos suenan simultáneamente?

¿Alguien ha hecho alguna vez el experimento de la doble rendija con ondas de sonido en lugar de ondas de luz?

¿Por qué los objetos tienen frecuencias resonantes?

¿Cómo podemos imaginar una partícula subatómica como un electrón actuando como una onda?

¿Es el 1s orbital en una onda estacionaria tridimensional cuantizada por un átomo de hidrógeno que puede tomar ciertos tipos de formas y energías?

¿Por qué las ondas de luz actúan como partículas para frecuencias más altas y para cantidades más bajas de energía como ondas?