¿Qué color de luz tiene la menor cantidad de energía? ¿Por qué?

Esta es una pregunta interesante para responder.

Por ‘luz’ entiendo que la pregunta se refiera específicamente a la parte visible del espectro electromagnético.

Por “color” entiendo que la pregunta subdivide la porción visible en, quizás, los colores en un arco iris de rojo a violeta.

Por fotón, la respuesta es que un fotón violeta tiene la mayor cantidad de energía, dejando el rojo menos.

Entonces, la respuesta simple sería que debido a que la energía asociada con un fotón de luz es la constante de Planck multiplicada por su frecuencia, entonces el color rojo tiene la menor cantidad de energía.

Pero esto es por fotón, ¿y quizás no sea la respuesta que el interrogador pretendía responder?

A menudo, cuando hablamos de luz, nos referimos a la parte visible del espectro que proporciona la luz solar. Esta es la fuente más común de luz visible y proporciona energía útil que al menos en parte permite que exista vida tal como la conocemos.

Si consideramos la energía en la luz visible en función de la frecuencia, la longitud de onda o, más comúnmente, el color, entonces tenemos que definir cuánta energía está asociada con cada parte del espectro que asociamos con cada color. Así que ahora estamos trayendo un rango de longitudes de onda que ahora cubren el color, ya que el color es un término poco definido. En segundo lugar, requerimos la intensidad de la porción del continuo en nuestra banda espectral que define nuestro color.

Entonces, tenemos que agregar a nuestra energía fotónica, el hecho de que no se ha determinado el número de fotones que transportan esta energía.

El asunto se complica aún más por haber dos métodos de contabilidad óptica que no dan exactamente la misma respuesta. Podemos especificar un intervalo de banda como energía por unidad de longitud de onda o como energía por unidad de frecuencia.

Usando energía por unidad de longitud de onda, la energía asociada con la luz violeta (400-450 nm) es 0.062 de la energía en la luz solar como un radiador de cuerpo negro 5880K.

La energía asociada con la luz roja (635–700 nm) es 0.071 de la energía de la luz solar.

Usando energía por unidad de frecuencia, la energía asociada con la luz violeta (670–750THz) es 0.06 de la energía en la luz solar.

La energía asociada con la luz roja (430–480THz) es 0.082 de la energía de la luz solar.

Entonces, por cualquiera de los métodos de contabilidad óptica, podemos ver que a la luz del sol (5880K) el color rojo, según lo especificado por un pase de banda de 635–700 nm o 430–480THz tiene más energía que el violeta según lo especificado por un pase de banda de 400–450 nm o 670–750THz, a pesar de tener menos energía por fotón.

A la luz de esto, si el interlocutor pretendía que habláramos de una descomposición de la luz solar en los componentes espectrales que asociamos con los pases de banda aceptados para los colores nombrados en un arco iris, entonces la respuesta es violeta, ya que este es el componente de la luz solar visible que lleva la menor cantidad de energía, desde el punto de vista de que la radiación de la banda es menor en esta parte definida del espectro.

La respuesta de Steve no es correcta per se. En cuanto al espectro de luz visible, el color con la menor cantidad de rojo. Puede encontrar fácilmente la respuesta con la constante de Planck (y sin ella) usando E = hf.

h = constante de Planck

E = energía

f = frecuencia

Dado que h es solo una constante, lo que significa que siempre será el mismo en relación con su ecuación, en este punto la frecuencia es lo único que importa para determinar qué color es mayor en términos de energía. Moviéndonos de izquierda a derecha, de las frecuencias más cortas a las más largas, podemos ver que en el espectro visible el rojo tendría la frecuencia más larga, el violeta tendría la más corta. Debido a esto, la energía en el color violeta se transfiere mucho más rápidamente que en un color como el cian. En estos términos, el violeta tendría una mayor frecuencia, por lo tanto, una mayor cantidad de energía.

La pregunta es ilógica, pero no te culpo por no darte cuenta. Muy pocas personas lo hacen.

Entonces, ¿por qué la pregunta es ilógica? Porque la luz no tiene color.

El color es una sensación visual que resulta de que nuestros ojos detectan o no detectan luz. Cuando nuestros ojos no detectan la luz, nuestro cerebro crea la sensación visual que usted llama negro. Parte de la luz tiene demasiada energía para que podamos detectarla y algo de luz tiene muy poca. Ambos nos hacen ver negro. Si desea saber qué luz detectable tiene la energía más baja, eso dependerá de si define su energía como la longitud de onda o la frecuencia. Entonces, ¿define la energía por la altura de una ola o por cuántas ondas detecta en un período fijo? Debo agregar que es inversamente proporcional. Las ondas más pequeñas tienen frecuencias más altas y la cantidad total de energía durante un período fijo es exactamente la misma para todas las longitudes de onda de la luz.

Sugerencia. Modifique “color claro” a “longitud de onda de luz” y aclare lo que quiere decir con energía, para hacer su pregunta más lógica.

Aquí hay otra forma de ver esta pregunta. La luz roja lleva la menor energía, pero vemos el rojo como rojo porque la superficie absorbe la energía de todos los demás colores y emite la menor cantidad de nuevo como rojo. Como en la gama de colores ninguno blanco y negro, absorbe la mayor cantidad de luz. Sin embargo, el negro absorbe toda la luz y el blanco claro no absorbe nada. Entonces la luz blanca lleva la mayor cantidad de energía. La luz negra como en la oscuridad lleva la menor cantidad de energía.

Miguel

Energéticamente azul es el color más tranquilo. El rojo y el amarillo vibran más agresivamente. Espero que esto ayude.