Si tiene dos fotones con longitudes de onda iguales y uno tiene una amplitud mayor, ¿qué significaría eso? ¿Tendría más energía el fotón?

Esta pregunta apunta hacia una falta de comprensión sobre los fotones. ¿Qué quieres decir con amplitud?

Un fotón es un paquete de energía y momento angular. Puede considerarse como una función de onda que da la probabilidad de encontrarla en varias posiciones a lo largo del espacio. Estas funciones de onda tienden a normalizarse para que la probabilidad sobre todo el espacio se integre a la unidad.

Tal vez, por amplitud, uno significa la fuerza de los campos electromagnéticos asociados con los fotones, pero eso es una onda, no un paquete de ondas. Si un fotón aumenta en frecuencia, se vuelve más pesado [matemático] E = hf [/ matemático]. La frecuencia está relacionada con la longitud de onda por [math] c = \ lambda f [/ math]. Cuanto mayor es la frecuencia (o menor es la longitud de onda), más puntiaguda se vuelve. Hace que la función de onda se parezca más a una función delta dirac localizada en un punto.

He aquí un pensamiento rápido: si imagina intentar caracterizar la frecuencia de un solo fotón, tendrá que tratarlo como una onda plana y estirarlo hasta el infinito en ambas direcciones para que algo así sea significativo. Aquí es donde entra en juego la idea del paquete de ondas, donde hemos envuelto el fotón sobre posibles cuantizaciones alrededor de alguna … frecuencia central. Es más fácil pensar en esto en el espacio de frecuencias, pero la amplitud en sí misma es una caracterización sin sentido para adjuntar a cualquiera de estas ideas. En otras palabras, tenemos una frecuencia característica (o energía) unida a este paquete de ondas con una longitud de coherencia (qué tan ancha es la envolvente).

Entonces, la vinculación de su fotón con las ondas y la amplitud proviene de la frecuencia en la ecuación E = hf. Y la frecuencia se relaciona la mayoría de las veces con las ondas. Pero lo que esos libros de texto significan es que una frecuencia más alta tiene una energía más alta que usted / probablemente haya escuchado de su maestro. Entonces, lo que quiero decir es que una frecuencia más alta tendrá fotones de mayor energía. Como puede ver, “h” es una constante en la ecuación anterior. Lo único de lo que depende la energía es de la frecuencia. En resumen, las frecuencias más altas tendrán fotones de mayor energía en comparación con los fotones de menor frecuencia.

Las fotos individuales son difíciles de ver como ‘ondas’ que tienen amplitudes. Si los considera ondas electromagnéticas, la intensidad de la onda es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud.

Si los considera como fotones, entonces igual longitud de onda (más bien, igual frecuencia) significa igual energía.

De acuerdo con ¿Cuál es la amplitud de una onda? y en lo que creo, sí, existe lo que se llama amplitud de luz.

Como cualquier onda debería tener amplitud.

Los fotones están completamente determinados por su frecuencia. No tienen una amplitud: la intensidad de la luz está determinada por la cantidad de fotones.