¿Por qué la luz consiste en paquetes discretos de energía? ¿Por qué existe en general cuántica?

El cuanto existe debido al hecho de que la energía, en física cuántica, es cuantificada, no contigua. Este hecho fue descubierto por Planck, en 1900, cuando estudiaba el fenómeno físico de la radiación del cuerpo negro. Descubrió que la energía es proporcional a la frecuencia, donde la frecuencia es 1 / T donde T es el período de tiempo. Se encontró que la proporcionalidad es del valor 6.623 X 10 ^ -34 julios, sec.
Por lo tanto, se encontró que la energía de cada quanyum era E = hf, donde h es la constante de proporcionalidad mencionada anteriormente. En 1905, se descubrió que cuando incidentes de luz en un metal, se expulsa un electrón, esto es interpuesto por Einstein en 1905, como un aphoton de luz (cuántico) choca con el electrón, superando la función de trabajo y expulsando el electrón del metal. Esto se llama efecto fotoeléctrico, esto se basa en la cuantificación de la energía como descubrió Planck. Las ondas electromagnéticas (como Maxwell descubrió en 1865) se cuantificaron como cuantos (hechos de una corriente de cuantos llamados fotones). Así que estos paquetes son los fotones (cuantos).

En general, las preguntas comienzan con “por qué” son preguntas filosóficas, no científicas.

Hasta ahora solo sabemos que si tomamos el universo como cuantificado, la mecánica cuántica puede explicar nuestras muchas observaciones correctamente. Las teorías continuas fallan a pequeña escala.

En resumen, no sabemos por qué. Simplemente explicamos mejor los fenómenos naturales al aceptar que el universo (y la luz) es discreto.

En 1900, el físico alemán Max Plank, dijo que la luz consiste en paquetes de energía discretos llamados fotones. Dijo que la luz está cuantizada.

Necesita comprender qué es la cuantización. La cuantización se refiere a un estado en el que una cantidad física es igual a un número entero multiplicado por una cierta constante. Aquí es la tabla constante = 6.626 x 10 ^ (- 34) Js = h.

Entonces la luz solo puede tener energía como h, 2h, 3h, 4h, ……… ..

Entonces, la energía de la luz se cuantifica. Más tarde, en 1905, Einstein demostró que Plank tenía razón. Dijo que cuando se permite que la luz caiga sobre una placa de metal, los electrones no saltan hasta que, a menos que la energía de la luz sea mayor que un umbral de energía determinado por una frecuencia umbral, digamos v. Entonces, los electrones solo pueden expulsar después de la energía. es igual o mayor que hv. Por lo tanto, incluso si aumenta la intensidad de la luz pero su frecuencia es menor que el umbral, entonces tampoco se expulsarán electrones. Por lo tanto, Einstein demostró que el teorema de cuantización de Plank es correcto.

Para una visita de lectura más detallada: Quanta y Wave-Particle Duality

¡¡Salud!!