¿Cuál es exactamente la frecuencia de conteo de luz?

La luz (como toda radiación electromagnética) tiene frecuencias específicas. Entonces, tomando parte del espectro visible (digamos 300 THz), ¿qué sucede exactamente 300 billones de veces por segundo?

¿Es tan simple como que existe una onda real, con una longitud de onda y por lo tanto una frecuencia, o es la onda un efecto secundario o una representación matemática de algo más fundamental?

Respuestas (2)

La luz se identificó con las ondas electromagnéticas, cuando Maxwell combinó lo que la comunidad física conocía como campos magnéticos y eléctricos, los datos se ajustaron a varias leyes,

ellos

Las ondas electromagnéticas se pueden imaginar como una onda oscilante transversal autopropagante de campos eléctricos y magnéticos. Esta animación 3D muestra una onda plana polarizada linealmente que se propaga de izquierda a derecha. Los campos eléctrico y magnético en tal onda están en fase entre sí, alcanzando mínimos y máximos juntos.

Usted pregunta:

¿Es tan simple como que existe una onda real, con una longitud de onda y por lo tanto una frecuencia, o es la onda un efecto secundario o una representación matemática de algo más fundamental?

En el nivel de la física clásica, si desea llamar "imaginación" a las formulaciones matemáticas como en la imagen de arriba, la respuesta es que la representación matemática como ondas de campos eléctricos y magnéticos variables se ajusta a los datos.

Existe el aspecto más fundamental de la luz que no puede ser explicado por las ecuaciones de Maxwell, la cuantización de la luz. La luz clásica está formada por muchos fotones de energía. h ∗ v dónde v es la frecuencia clásica de la luz. Los fotones son partículas mecánicas cuánticas del modelo estándar de física de partículas. La teoría cuántica de campos es necesaria para entender cómo sucede esto, no es una simple suma sino una superposición mecánica cuántica de fotones. Este experimento de fotones individuales a la vez muestra cómo la interferencia de la luz clásica surge de la adición de fotones individuales.

Tenga en cuenta que los vectores en el bonito diagrama animado representan la fuerza y ​​la dirección de los campos en puntos a lo largo de una línea. En este caso solo paralelo al eje y.
@RWBird ¿Es así? El artículo de Wikipedia sobre la polarización de la luz parece estar en desacuerdo.
@ wizzwizz4 hasta donde puedo ver, todo en el comentario de RWBird es correcto. ¿Qué parte del artículo de Wikipedia crees que contradice esto?
@ChrisLong "Una onda electromagnética como la luz consiste en un campo eléctrico oscilante acoplado y un campo magnético que siempre son perpendiculares entre sí".
@wizzwizz4 - RW Bird dice que la línea a lo largo de la cual se propaga la onda es paralela al eje y, pero también, y más importante, que estos campos tienen una orientación y una magnitud (en términos de sus efectos), pero no se extienden "hacia afuera" lateralmente hacia el espacio en el sentido literal (es decir, el caso 1D no requiere dimensiones adicionales). Son perpendiculares entre sí dentro de un espacio matemático "interno" asociado a cada punto. En el caso de 3D, una onda plana como esta podría llenar cada punto del espacio 3D (ver las imágenes aquí )
@wizzwizz4 La animación que se muestra arriba está en un rayo, rayo definido como la dirección de la onda em. las variaciones están unidas al punto del rayo, pero son solo valores de campo eléctrico y magnético, no variaciones en el espacio. Por eso el pie de foto dice "imagina"

Tiene razón, hay una onda real y la frecuencia es la cantidad de frente de onda que pasa por un punto fijo por unidad de tiempo. Las ondas son ondas en los campos eléctrico y magnético.

Cuando hablamos de fotones como partículas de luz, esta es la descripción de la mecánica cuántica en la que todas las partículas en realidad tienen propiedades tanto de onda como de partícula.

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