¿Un solo fotón tiene una sola longitud de onda o una serie de longitudes de onda?

Los fotones no tienen valores únicos y exactos para su longitud de onda (debido al principio de incertidumbre de Heisenberg). Como resultado, se describen utilizando el concepto de paquete de onda, que puede entenderse como una superposición de estados de longitud de onda única.

Un paquete de onda tiene un ancho de longitud de onda [math] \ Delta \ lambda [/ math] y un ancho de posición [math] \ Delta x [/ math]. Un ancho de longitud de onda amplia corresponde a un ancho de posición angosto, y viceversa. Pero ninguno puede ser igual a cero, lo que significa que ni la ubicación ni la longitud de onda del fotón tienen un valor único y exacto.

Si esto parece contrario a la intuición, es porque no estamos acostumbrados a pensar que los objetos carecen de valores únicos y definidos para sus propiedades. Esta característica es exclusiva de la teoría cuántica y tiene sus raíces en el principio de superposición cuántica.


(Crédito de la imagen: PPLATO en Univ. Salford, Manchester)