¿Los cambios en el campo electromagnético afectan a los fotones?

No, los cambios en el campo electromagnético no afectan a los fotones en ausencia de materia (en circunstancias normales *).

Cuando la luz se propaga a través de la materia, la materia puede, por supuesto, afectar a los fotones. Sin embargo, según la descripción de su pregunta, supongo que está preguntando acerca de los fotones en algún campo electromagnético en ausencia de materia.

Los cambios en el campo electromagnético no afectan a los fotones porque los fotones también son simplemente cambios en el campo electromagnético, y las múltiples contribuciones al campo simplemente se sumarán sin afectarse entre sí. Esto se conoce como linealidad o principio de superposición. La siguiente pregunta relacionada se aplica igualmente a cualquier longitud de onda de ondas EM:

¿Por qué no se oscurecen todas las señales electromagnéticas?

Cuando una perturbación viajera en el campo (por ejemplo, un fotón) se encuentra con una estacionaria (por ejemplo, un campo electromagnético estático local), simplemente pasará y luego continuará como si nunca se encontraran. Esto es parte de la naturaleza de la propagación de ondas en general.

Considere un campo local de fuerza uniforme sentado en algún momento. Si pasa una perturbación, se sumará mientras coincide con el campo estacionario, pero después de que pase, no se verá afectado.


Esto también se aplica a las perturbaciones que pasan a través de campos dinámicos, o incluso a las perturbaciones múltiples que pasan entre sí (es decir, los fotones no se afectan entre sí). No importa cuán complicado o feo se vuelva un campo electromagnético, los fotones lo atravesarán sin verse afectados siempre que no haya ningún obstáculo que se interponga en su camino.


¿Qué pasa si hay materia presente?

Casi cualquier cosa puede suceder. Esa es la alegría de la optoelectrónica.

* ¿Qué son las “circunstancias normales”?

Cuando las densidades de energía se vuelven extremadamente altas (como las que se pueden encontrar poco después del Big Bang, o potencialmente en un acelerador de partículas), la luz puede comenzar a interactuar consigo misma de manera no lineal (además de simplemente sumar). Sin embargo, esto no es una ocurrencia común, por lo que en su mayor parte puede pensar que la luz nunca interactúa consigo misma (en ausencia de materia) excepto por simple suma y superposición.

Si bien Anthony Yeh y Jay Wacker tienen razón en los aspectos que han abordado, creo que una fuente importante de confusión es la siguiente suposición hecha por el OP:

“La materia por la que viajan los fotones son campos electromagnéticos”

El OP primero está tratando de entender

1) lo que realmente son un fotón y un campo electromagnético

2) por qué medio viaja el fotón

Antes de entender

3) Cómo se afecta un fotón particular cuando viaja a través de un medio … posiblemente en presencia de otros fotones.

3) Se ha abordado bastante bien, así que solo hablaría sobre 1) y 2) de la manera más simple posible para mantener las cosas cortas.

1) Un fotón es el paquete más pequeño de energía electromagnética. Por lo tanto, un montón de fotones forman un campo electromagnético. Por lo tanto, no siempre es correcto pensar en un fotón que “viaja a través de” un campo. Una colección de fotones da lugar a un campo.

2) ¿El fotón tiene que viajar a través de un medio, de la misma manera que lo hacen las ondas de sonido (o mecánicas)? En realidad, no eres el primero en preguntarte sobre esto y la pregunta fue en realidad la fuente de un largo debate en el siglo XIX. Se pensaba que la luz viajaba a través de algo llamado “Éter luminífero” o “Éter” para abreviar [1].

Resultó (a través del Experimento Michelson-Morley) que, hasta donde sabemos, no existía tal cosa.

Las ondas de luz / fotones / campos electromagnéticos no necesitan un medio separado para propagarse de la misma manera que las ondas mecánicas.

Están bien propagándose a través del vacío.

La resolución de este problema es una piedra angular de la historia de la relatividad.

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Lum

La trayectoria de la luz no se ve afectada por la presencia de un campo magnético o campo eléctrico. La luz misma está compuesta de un campo eléctrico y magnético oscilante, y una propiedad muy importante de los campos eléctricos y magnéticos es lo que llamamos “linealidad”. Es decir, si tiene dos fuentes de campos eléctricos y / o magnéticos, puede predecir cuál es el campo combinado simplemente sumando los dos campos de origen. Los dos campos no se cambian entre sí. Entonces, si agrega el campo de un rayo de luz a cualquier otro campo que podamos imaginar, el rayo de luz continuará como antes y el campo adicional se mantendrá igual, agregándolo en lugares donde el campo adicional es fuerte, pero no tiene efecto más allá del alcance del campo extra. Por lo tanto, no hay forma de que un campo electromagnético pueda doblar la luz.
Pero un campo gravitacional, suficientemente fuerte, de hecho doblará la luz . Esto se observó a principios del siglo XX confirmando la Teoría general de la relatividad de Einstein en la que la luz del planeta Mercurio se curvaba en una cantidad muy pequeña por el enorme campo gravitacional del sol. Desafortunadamente, necesitaban un eclipse solar total para bloquear los rayos del sol brillante para poder ver la débil luz de Mercurio en el otro lado del sol que pasa cerca de donde el efecto era lo suficientemente grande como para ser medido.

Una de las demostraciones más espectaculares de doblar la luz por un campo gravitacional es la “lente gravitacional” de la luz de objetos brillantes muy lejanos cuya luz pasa cerca de otro objeto distante con mucha masa.
Ahora, puede preguntar: si su campo magnético es lo suficientemente fuerte en una distancia lo suficientemente grande, puede tener suficiente energía almacenada en él para hacer lentes gravitacionales, y luego consulte la respuesta anterior sobre lentes gravitacionales. Sin embargo, esta es una forma muy difícil de obtener un campo gravitacional fuerte. Es mucho más fácil recolectar el valor de la materia de una galaxia que recolectar la energía equivalente en un campo magnético (¡ninguno es particularmente fácil, lo admito!)

La luz no interactúa directamente con la luz, por lo que la respuesta de primer orden es no.

Sin embargo, cuando se tienen en cuenta los efectos de orden superior (como dos fotones de alta energía que forman espontáneamente un par e-e + temporal y luego se aniquilan para formar dos fotones nuevamente, o la contribución EM a los tensores Stress-Energy) hay correcciones menores.

En general, la respuesta es abrumadoramente que la luz no hace que la luz se desvíe / desvíe.

Anthony Yeh tiene toda la razón.

La forma en que un campo electromagnético puede alterar la propagación de un fotón (la excitación del campo electromagnético) es a través de efectos no lineales en la electrodinámica.

Si la electrodinámica fuera completamente lineal, entonces podría tomar dos configuraciones de campo y agregarlas juntas y se comportarían de manera completamente independiente.

La electrodinámica no es completamente lineal y la no linealidad surge porque el campo electromagnético altera la materia cargada y la materia cargada puede alterar el campo electromagnético. Por lo general, estos efectos son muy pequeños pero pueden aparecer en varias circunstancias.

El efecto electrodinámico no lineal mejor estudiado surge a través de materiales polarizables no lineales. Si mira a través de un texto de electrodinámica de pregrado bajo polarización, primero definirá la polarización y luego realizará inmediatamente la aproximación lineal. Sin embargo, este no tiene que ser el caso y hay varios materiales polarizables altamente no lineales. Este es un campo activo de investigación en física y física aplicada.

En un nivel más fundamental, el vacío de la electrodinámica induce polarización no lineal debido a las fluctuaciones cuánticas que hacen que los fotones interactúen con ellos mismos. Los efectos están bien aproximados por el lagrangiano de Euler-Heisenberg, que es la aproximación cúbica a la polarización del vacío. En algunas circunstancias astrofísicas, la aproximación de Euler-Heisenberg no es lo suficientemente buena y es posible reanudar esta corrección y obtener una aproximación de todos los órdenes a la polarización del vacío. El ejemplo más conocido de esto son las estrellas de neutrones magnetar que tienen campos magnéticos que son del orden de [matemáticas] B = 10 ^ {15} \ text {Gauss} [/ matemáticas].

Realmente los fotones son las partículas que transmiten la fuerza electromagnética.

Si tiene una partícula cargada positiva y una partícula cargada negativa, se atraen porque intercambian fotones. No son fotones verdaderos, sino “fotones virtuales”. Un fotón verdadero es un fotón que viaja desde el espacio, pero un “fotón virtual” es un fotón utilizado para intercambiar entre partículas y solo se utiliza en el intercambio.

¿Por qué un fotón virtual y no un fotón real? Piense en una partícula cargada positiva (por ejemplo, un protón). La partícula no puede emitir fotones al mundo diciendo “Hola, estoy aquí y tengo una carga positiva”. Si eso sucede, los fotones roban energía a la partícula. Entonces los fotones son virtuales. Realmente los fotones solo aparecen si hay una partícula cargada en su vecindario. Si no hay partículas cerca, no se emiten fotones.

Luego, si ocurre un cambio en el campo electromagnético, seguro que los fotones se verán afectados. ¿Cómo? Probablemente cambie la velocidad de la luz.

Esa es una pregunta interesante. ¿Era la velocidad de la luz la misma en las primeras edades del Universo? ¿Será lo mismo en el futuro? ¿Es lo mismo en otra parte del Universo? Eso significa que el campo electromagnético fue, será o es diferente.

  • Parecería mínimos sin vida o inertes previos.
  • Entonces solo requiere 1 protón equivalente para ser máximos.

A menos que me haya perdido algo.

ESTO no es exclusivo de la décima dimensión, incluida la reflexión. Dimensión inversa virtual preestablecida coordinada síncrona a la cuarta coordenada lineal en dualidad.

La probabilidad de aislamiento del código pi del observador en no inclusivo.

Solo la parte integral de los mínimos inertes de la firma son visibles.

Por lo tanto, es matemática concluyente para el marco conceptual de selección de secuencia de quark para la revisión por pares.

Querías el giro.

Es la única forma en que puedes hacerlo sin interferencias.

Los fotones no llevan una carga electromagnética, y no están directamente influenciados por los campos electromagnéticos. Solo los bosones de calibre W, y la mayoría de las partículas del modelo estándar (excluyendo los neutrinos), tienen carga.

Dicho esto, los fotones tienen espín, por lo que creo que los campos electromagnéticos pueden influir en la polarización de un fotón, pero no tengo una buena explicación para eso.

“Corrígeme si me equivoco pero … la luz y los fotones son ondas electromagnéticas …”

Estás equivocado allí.

Los “fotones” pertenecen al modelo de partículas de luz. En el modelo de partículas, “frecuencia” y “energía” son dos formas de hablar sobre la misma cosa.

Las “ondas EM” son parte del modelo de onda de la luz.

En el modelo de onda, “luz” y “onda electromagnética” son lo mismo … las ondas son solo los cambios en el campo … por lo que los cambios en el campo electromagnético no afectan la luz, es la luz.

Se puede demostrar que el modelo EM-feild para el fenómeno EM, que incluye la luz, emerge de las estadísticas de partículas llamadas fotones.

Si equiparamos los fotones a la luz, entonces estamos usando la palabra “luz” para referirnos a algo ligeramente diferente al modelo de onda EM.

En esa descripción, la luz (en el contexto de la onda EM) es el resultado de lo que hacen muchos fotones en promedio.

Esto significa que el entorno electromagnético en, por ejemplo, un sólido, afecta la luz: cambia la longitud de onda de la luz que ingresa y la velocidad a la que viaja la luz. Este efecto está codificado en el concepto de “índice de refracción”.

Los fotones son partículas de energía asociadas con campos eléctricos y magnéticos oscilantes. No viajan a través de campos electromagnéticos.

Debido a la naturaleza innata de los fotones, no se puede descartar el impacto de los campos electromagnéticos cambiantes en su movimiento.

El fotón es el bosón del campo electromagnético que transporta la fuerza del campo o media esta fuerza entre cargas dentro del dominio del campo.

Entonces, reformule su pregunta de manera diferente, como ¿qué es el fotón con respecto al campo electromagnético?

Los fotones individuales son campos electromagnéticos.

La EMF pulsada puede afectar a los fotones, según MC Physics. Se puede ver más sobre qué son los fotones reales en: “Física MC: modelo de un fotón real con estructura y masa”, documento de la categoría de física de partículas de alta energía viXra, http://vixra.org/pdf/1609.0359v1

Los campos electromagnéticos son los campos creados por las ondas EM, por lo que cuando cambiemos el campo obviamente afectará a las ondas.
El cambio en el campo afectará a las olas.
Al cambiar cualquier componente del campo electromagnético, las ondas electromagnéticas también cambiarán

Sí, el camino del fotón está ligeramente desviado.