¿Cuál es la longitud de onda de la luz? Para las ondas mecánicas es la distancia entre las variaciones de presión, pero ¿qué ocurre con la luz en el tiempo y el espacio?

Según la interpretación de Copenhague y la electrodinámica cuántica, es la longitud de onda de la amplitud de probabilidad cambiante encontrar un fotón en algún lugar en cualquier lugar del espacio 3d. Esta amplitud no es un valor unidimensional, sino uno bidimensional: un número complejo. Si coloca este número complejo dentro de un cartesiano con su valor real en x, y su valor imaginario en y, la longitud de este vector desde el origen hacia la ubicación en el cartesiano permanece igual a través del tiempo, a cualquier distancia igual de una fuente de luz estable, pero la dirección del vector rotará como loca en el cartesiano, a la frecuencia de esta luz particular.

Es el cuadrado de la longitud absoluta de este vector la probabilidad real de encontrar un fotón allí. Por ejemplo, una onda de probabilidad de amplitud muy baja pero consistente solo tiene continuamente una baja probabilidad de encontrar un fotón allí. Si midiera una situación de muy poca luz en la que escuchara un ‘clic’ por cada fotón medido, hará clic de manera irregular de vez en cuando (al igual que el contador Geiger, que mide frecuencias más altas del campo electromagnético), pero las olas en sí mismas no son erráticas en absoluto. Otra cosa que notamos es que la longitud absoluta de este vector disminuye proporcionalmente a la inversa de la distancia. La probabilidad real, el cuadrado de la amplitud absoluta, disminuirá con el cuadrado inverso de 4 pi de la distancia.

Ahora, ¿por qué usar un número complejo cambiante, si lo único que parece importar es su valor absoluto, que ni siquiera cambia a distancias iguales de una fuente de luz estable? Eso se debe a la interferencia de diferentes fuentes de luz. Si otra fuente de luz (y cada electrón excitado, digamos una lámpara, es otra) emite otra amplitud de probabilidad a alguna frecuencia, interfiere en algún nivel con la otra amplitud. Esta interferencia es entre los valores reales de la amplitud y entre los valores imaginarios de las amplitudes. Por lo tanto, pueden oponerse exactamente a cero, si ambas partes del número complejo se oponen por igual, o en el cartesiano: si los vectores de la misma longitud apuntan en la dirección exactamente opuesta.

Tenga en cuenta que las diferentes amplitudes se agregan simplemente. No interfieren en el sentido de que interactúan, lo que se conoce como el principio de superposición.

Entonces, la longitud de onda de la luz es la distancia entre amplitudes de probabilidad complejas iguales de un fotón determinado.

Con el debido respeto a la respuesta muy completa de Tom a esta pregunta desde el punto de vista de la mecánica cuántica, el significado clásico es la longitud entre picos o valles del campo eléctrico o magnético de una onda de luz a lo largo de la dirección de desplazamiento. Un poco más fácil de entender, pero como todas las cosas clásicas, no es tan preciso como la versión QM.

Una forma final (quizás) de describirlo es simplemente en [math] \ lambda [/ math] en:

[matemática] p = h / \ lambda [/ matemática] que describe el impulso de un fotón.

Por supuesto, esto está relacionado con la energía de los fotones que componen la luz.

Intensidades de campo eléctrico y magnético.

More Interesting

¿Qué son las fuerzas equilibradas? ¿Para qué sirven?

Se lanza una pelota horizontalmente a una velocidad de 20 m / s desde la parte superior de un edificio a 50 m del suelo. ¿Cuánto tiempo tarda la pelota en golpear el suelo y qué tan lejos del edificio golpea?

¿Hay algún cambio en la energía, aparte de la energía térmica, cuando se mezclan dos líquidos de la misma composición pero con temperaturas diferentes?

¿Qué es el ángulo de contacto en los fluidos? ¿Cómo funcionan los detergentes?

¿La compresión hace que el aire aumente o disminuya la temperatura?

¿Cuál es el coeficiente de resistencia al aire más bajo posible para un vehículo de una persona?

¿Cuánto peso puede levantar una abeja melífera?

Se colocan tres cargas puntuales idénticas de una magnitud de 6 nC en las tres esquinas de un cuadrado de 40 mm de lado. ¿Cuál es la magnitud y dirección del campo eléctrico debido a las tres cargas en la esquina vacante?

¿Por qué los físicos de partículas usan unidades como electronvoltio en lugar de joule (unidad SI)?

¿Hay continuidad entre el gas y el polvo fino?

¿Cómo determinó Jean Baptiste Perrin el número de Avogadro (6.023e23)?

Si el universo termina en un escenario de muerte por calor, y dado que la energía no se puede crear ni destruir, ¿dónde está toda la energía?

Si la conciencia humana es energía y la energía no puede simplemente dejar de existir, ¿podría considerarse esto un alma o aquello que va hacia la reencarnación?

¿Es beneficioso el reciclaje si considera la energía utilizada para recogerlo y procesarlo?

¿Los nuevos autos eléctricos usan algún tipo de tecnología mecánica para crear energía a partir del impulso de las ruedas?