Como se manifiesta la luz

Como se manifiesta la luz

Qué pruebas concretas demuestran que la luz es una onda

La nueva investigación, publicada en Nature Photonics, muestra por primera vez cómo podría demostrarse en la práctica la teoría de Breit y Wheeler. Este «colisionador de fotones y fotones», que convertiría la luz directamente en materia utilizando tecnología ya disponible, sería un nuevo tipo de experimento de física de alta energía. Este experimento recrearía un proceso que fue importante en los primeros 100 segundos del universo y que también se observa en los estallidos de rayos gamma, que son las mayores explosiones del universo y uno de los mayores misterios sin resolver de la física.
La demostración de la teoría de Breit-Wheeler proporcionaría la última pieza del rompecabezas de la física que describe las formas más sencillas de interacción entre la luz y la materia (ver imagen). Las otras seis piezas de ese rompecabezas, incluida la teoría de Dirac de 1930 sobre la aniquilación de electrones y positrones y la teoría de Einstein de 1905 sobre el efecto fotoeléctrico, están asociadas a investigaciones ganadoras del Premio Nobel (ver imagen).
A las pocas horas de buscar aplicaciones de los hohlraums fuera de su papel tradicional en la investigación de la energía de fusión, nos asombramos al descubrir que ofrecían las condiciones perfectas para crear un colisionador de fotones. ¡La carrera para llevar a cabo y completar el experimento está en marcha!

Qué se puede concluir sobre la naturaleza de la luz tal y como se describe en las dos imágenes

En la absorción, la frecuencia de la onda luminosa entrante está en o cerca de los niveles de energía de los electrones de la materia. Los electrones absorben la energía de la onda luminosa y cambian su estado energético.
Hay varias opciones que pueden suceder a continuación, o bien el electrón vuelve al estado básico emitiendo el fotón de luz o la energía es retenida por la materia y la luz es absorbida. Si el fotón se reemite inmediatamente, el fotón se refleja o se dispersa de forma efectiva. Si la energía del fotón es absorbida, la energía del fotón se manifiesta típicamente como un calentamiento de la materia.
Otra forma de manifestar la absorción de la luz es por su color. Si un material o materia absorbe la luz de ciertas longitudes de onda o colores del espectro, un observador no verá estos colores en la luz reflejada. En cambio, si el material refleja ciertas longitudes de onda de colores, un observador las verá y verá el material en esos colores. Por ejemplo, las hojas de las plantas verdes contienen un pigmento llamado clorofila, que absorbe los colores azul y rojo del espectro y refleja el verde, por lo que las hojas parecen verdes.

Cómo se manifiesta la energía en diferentes formas

Como todas las partículas elementales, los fotones se explican actualmente mejor por la mecánica cuántica y muestran la dualidad onda-partícula, su comportamiento presenta propiedades tanto de ondas como de partículas[2] El concepto moderno de fotón se originó durante las dos primeras décadas del siglo XX con el trabajo de Albert Einstein, que se basó en las investigaciones de Max Planck. Al tratar de explicar cómo la materia y la radiación electromagnética podían estar en equilibrio térmico entre sí, Planck propuso que la energía almacenada en un objeto material debía considerarse compuesta por un número entero de partes discretas de igual tamaño. Para explicar el efecto fotoeléctrico, Einstein introdujo la idea de que la propia luz está formada por unidades discretas de energía. En 1926, Gilbert N. Lewis popularizó el término fotón para estas unidades de energía[3][4][5] Posteriormente, muchos otros experimentos validaron el enfoque de Einstein[6][7][8].
En el Modelo Estándar de la física de partículas, los fotones y otras partículas elementales se describen como una consecuencia necesaria de las leyes físicas que tienen una cierta simetría en cada punto del espaciotiempo. Las propiedades intrínsecas de las partículas, como la carga, la masa y el espín, están determinadas por esta simetría gauge. El concepto de fotón ha propiciado avances trascendentales en la física experimental y teórica, como los láseres, la condensación de Bose-Einstein, la teoría cuántica de campos y la interpretación probabilística de la mecánica cuántica. Se ha aplicado a la fotoquímica, la microscopía de alta resolución y las mediciones de las distancias moleculares. Recientemente, los fotones se han estudiado como elementos de los ordenadores cuánticos y para aplicaciones de imagen óptica y comunicación óptica, como la criptografía cuántica.

¿cómo se llama una partícula de luz?

Los objetos en movimiento contienen energía. Cuanto más rápido se mueve el objeto, más energía tiene. La energía puede trasladarse de un lugar a otro mediante el movimiento de objetos, o a través del sonido, la luz o las corrientes eléctricas. La energía puede convertirse de una forma a otra.
La energía cinética puede distinguirse de las distintas formas de energía potencial. Los cambios de energía hacia y desde cada tipo pueden seguirse a través de interacciones físicas o químicas. La relación entre la temperatura y la energía total de un sistema depende de los tipos, estados y cantidades de materia.
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