En primer lugar, permítanme comenzar diciendo que la suposición y la ecuación subyacente que han utilizado para explicar este fenómeno están ligeramente equivocadas. Para abordar este tipo de preguntas y evitar confusiones, debe emparejarse del lado de la mecánica cuántica o del lado de la física clásica. Según su ecuación, supongo que ya se decidió por la versión QM. Su suposición básica es bastante correcta, ¡pero el ángulo en el que está mirando el problema es ligeramente erróneo, en unos pocos miles de hercios!
La ecuación que ha proporcionado es en realidad una variante del famoso enigma de Einstein [matemáticas] E = MC2. [/ Matemáticas]
con
- ¿Qué es la ola de Broglie?
- ¿Existe alguna relación entre la entropía y el principio de incertidumbre?
- ¿Es cierto que los primeros físicos cuánticos estaban fascinados por los Upanishads hindúes?
- ¿Es el Planck constante la energía más pequeña que puede tener un fotón?
- Teniendo en cuenta que el estado (+ S) se convertiría en estado (+ T), ¿por qué es así: | C '+ | = | C- |, en lugar de | C '+ | = | C + |
E = energía,
m = masa,
c = velocidad de la luz
Todo está bien hasta este momento.
Ahora que Dios nos ayude.
Alrededor de 1924, un famoso físico, llamado Louis de Broglie , se asoció con un dominio derivado de la física general, un dominio nuevo y misterioso, que ahora es convencional, llamado Mecánica Cuántica. Lo que de Broglie planteó como hipótesis fue una dualidad onda-partícula que sostiene que una partícula puede exhibir propiedades de una onda y una onda puede exhibir propiedades como partícula. Esto se estableció más tarde utilizando el experimento Quantum de doble rendija. En el corazón de la teoría se encuentra una versión retorcida del propio gigante de Einstein, E = MC2.
De Broglie, llegó a la siguiente ecuación utilizando la teoría de Planck que establece que cada cuanto de una onda tiene una cantidad discreta de energía dada por la ecuación de Planck:
E = hν
con
E = energía,
h = constante de la tabla (6.62607 x 10-34 J s),
ν = frecuencia
Él creía en la ” onda de la materia “, y consideraba que las partículas y las ondas tienen rasgos iguales, como las dos caras de una moneda, por lo que estas energías deben ser iguales.
[matemáticas] mc2 = hν [/ matemáticas]
Las partículas reales como el electrón no viajan a la velocidad de la luz, por lo que De Broglie sustituyó la velocidad (v) por la velocidad de la luz (c).
[matemáticas] mv2 = hν [/ matemáticas]
A través de la ecuación λ, de Broglie sustituyó v / λ por ν y llegó a la expresión final que conecta la longitud de onda y la partícula con la velocidad.
[matemáticas] mv2 = hv / λ [/ matemáticas]
Por lo tanto,
[matemáticas] λ = hv / mv2 = h / mv [/ matemáticas]
Esta es la ecuación que ha proporcionado con la pregunta. La ecuación para la longitud de onda de De Broglie , que, desafortunadamente, no se aplica a partículas con masa en reposo cero .
Tal como un fotón . El verdadero héroe de esta pregunta.
El sistema por el cual estás tratando de explicar el fotón, aún no existe. Así que echemos la versión “masiva”.
Entonces, ¿qué existe?
Diferentes fenómenos crean fotones con diferente frecuencia. Tales como explosiones de rayos gamma, rayos X, luz visible, infrarrojos, ultravioleta. Todos estos son fotones, con diferentes frecuencias, atribuidos a los diferentes mecanismos en los que se crean. Citemos varias fuentes de su creación, digamos, los agujeros negros crean explosiones de rayos gamma que aúllan a años luz a través del espacio, el magnetrón dentro de su horno de microondas genera microondas que cocinan sus alimentos. Entonces, todos estos procesos crean fotones, con diferente frecuencia.
Como todos sabemos, la frecuencia es el número de ondas que pasan un punto en el espacio durante cualquier intervalo de tiempo, generalmente un segundo. Se mide en unidades de ciclos (ondas) por segundo, lo que comúnmente se conoce como hertz. La frecuencia de la luz visible se denomina color , y oscila entre 430 billones de hercios, visible para nosotros como rojo , a aproximadamente 750 billones de hercios, visto como violeta . Nuevamente, hay un rango completo de frecuencias que se extiende más allá de nuestro espectro visible, desde menos de 3 billones de hertz, como en ondas de radio, hasta más de 3 billones de hertz (3 x 1019), como en los rayos gamma.
La energía es una función directa de la longitud de onda (λ), que es inversamente proporcional a la frecuencia (ν).
ν = E / hc
h = constante de la tabla (6.62607 x 10-34 J s),
ν = frecuencia
Entonces, los fotones con diferentes frecuencias, derivados del proceso de su creación, siempre tienen diferentes longitudes de onda ‘dando lugar a un rango completo de galería de ondas que llamamos espectro electromagnético.
Espero que ayude !
Gracias por leer.
