¿Cómo puede un fotón tener una "frecuencia"?

Me imagino el rayo de luz como una composición de fotones con una energía igual a la frecuencia del rayo de luz según mi = h F . ¿Es esta la buena manera de imaginar esto? Aunque puedo resolver problemas elementales con las fórmulas, nunca me he sentido cómodo con la idea de que un objeto tenga o esté relacionado con una "frecuencia". ¿Necesito aprender la teoría cuántica de campos para entender realmente esto?

Respuestas (4)

Todo lo que necesita es la mecánica cuántica, es decir, que la naturaleza en el microcosmos es dual, a veces puede manifestar propiedades de onda ya veces propiedades de partículas.

Depende de la medición/experimento si la naturaleza de onda o de partícula se manifestará. Los electrones manifiestan esta dualidad: en el experimento de las dos rendijas su naturaleza ondulatoria aparece gobernada por la longitud de onda de De Broglie . Los fotones también hacen lo mismo, mostrando la longitud de onda/frecuencia asociada con la onda electromagnética clásica colectiva.

La onda electromagnética clásica se construye a partir de fotones de manera consistente, y puede estudiar este enlace si está interesado en este problema más complicado.

Es el campo de ondas cuánticas. ψ (amplitud de probabilidad) para una partícula que puede tener oscilaciones. Entonces, para un pulso de onda que avanza suavemente en alguna dirección, las oscilaciones dentro del pulso corresponden a la frecuencia y longitud de onda del fotón, mientras que el movimiento general del pulso estaría asociado con el movimiento suave de la partícula. bastante diferente. Entonces, el fotón en sí no se mueve con la frecuencia del fotón, solo el campo cuántico abstracto subyacente se usa para describir dónde podemos encontrarlo.

Feynman dijo que la dualidad onda-partícula y la mecánica cuántica son muy difíciles de comprender por completo, pero de alguna manera tenemos que enfrentar los dilemas ya que los resultados de la mecánica cuántica son extraordinariamente correctos y precisos.

No, a veces los fotones exhiben propiedades de una partícula, y otras veces exhibe propiedades de una onda, por lo tanto, tiene una "frecuencia" y al mismo tiempo es una partícula.

Me gusta lo que descubrió Juliana Mortenson. Ella propuso que Planck originalmente derivara la ecuación de energía como E = h * intervalo de medición * f. En artículos posteriores, Planck "supuso" que el intervalo de medición era de 1 segundo para corresponder a las dimensiones de la frecuencia y luego lo adjuntó a h para que las unidades de h se convirtieran en joules-seg. Aunque originalmente, h debería haber tenido unidades julios/osc con intervalo de medición en segundos y frecuencia en osc/seg. Si usa esta lógica, cada onda de luz tiene energía h en julios. Durante 1 segundo, obtendrías E=hf, como se esperaba.

Tenga en cuenta que en la física moderna, las unidades de f se cambiaron de ciclos/seg a 1/seg para satisfacer E=hf. No tiene sentido.

Con E=hft, es fácil ver por qué la luz ultravioleta con su frecuencia más alta tiene más energía en un segundo que la luz infrarroja con su frecuencia relativamente más baja. También es fácil determinar la masa y el momento de una sola onda de luz.

Estudié física e ingeniería eléctrica hace años (década de 1970). Esta corrección a la constante de Planck tiene sentido para mí. Sin embargo, alguien con credenciales actuales y acceso a los primeros documentos de Planck necesita verificar esto. Creo que esto es muy importante y debería exponerse como un engaño o anunciarse como un avance que posiblemente aborde las preocupaciones de Einstein sobre las variables ocultas.

Esto suena muy sospechoso. Eché un vistazo al documento que mencionas y no puedo encontrar ningún apoyo para sus conclusiones.
Busqué confirmación también, sin éxito. Mortenson pudo haber encontrado un artículo de Planck anterior a 1900, antes de que abandonara la variable tiempo. En cualquier caso, siento que su argumento debe ser explorado. Entonces planteé una pregunta separada: physics.stackexchange.com/questions/305200/…