¿El espectro electromagnético es discreto?

Estoy empezando a aprender física y tengo una pregunta (probablemente estúpida).

Aprendí que los niveles de energía que puede tener el electrón enlazado son discretos. También aprendí que cuando un electrón pasa de un nivel a otro, se crea y se libera un fotón con una longitud de onda (energía) específica.

Mi pregunta es la siguiente: ¿hay agujeros en el espectro electromagnético, valores de frecuencia que el fotón creado no puede tener?

Respuestas (4)

No, no hay ningún agujero como ese en el espectro EM.

Hay otras formas de crear fotones además de hacer que los electrones se unan en los átomos en transición de un nivel a otro. (Por ejemplo, puede crear prácticamente cualquier frecuencia de fotón que desee acelerando un electrón libre).

Ah, ya veo. Esa era una de mis suposiciones: que hay otras formas de crear un fotón. Gracias.
También puede variar continuamente la frecuencia de un fotón existente con efectos relativistas, por ejemplo, desplazamiento al rojo/desplazamiento al azul gravitacional.
cualquier frecuencia, ¿no está limitada por la constante de Planck?
Incluso con los electrones unidos en la transición de átomos de un nivel a otro, la radiación EM no es discreta, debido al ensanchamiento natural, el ensanchamiento de la presión y el ensanchamiento térmico.
@vsz: Es posible que haya discrecionalidad de algunas propiedades intrínsecas de los fotones en un nivel muy bajo. Si es el caso, entonces está más allá de cualquier medida actual, y no existe una teoría ampliamente aceptada que vincule dicha propiedad con la frecuencia. Si existiera tal teoría, probablemente también involucraría la discrecionalidad del espacio/tiempo.

Las otras respuestas son correctas, pero creo que pasan por alto un punto importante.

Los niveles de energía no son realmente discretos, porque:

  • Las frecuencias no están exactamente definidas . Debido al principio de incertidumbre de Heisenberg, la ubicación y la frecuencia de un fotón no pueden determinarse con exactitud. Por lo tanto, la emisión (y la absorción) no ocurre a una frecuencia exacta, sino a un rango finito de frecuencias. Esto se llama ensanchamiento natural .

  • A continuación, las moléculas no existen de forma aislada. Chocan con otras moléculas, lo que nuevamente cambia los niveles de energía. Esto se llama ampliación de la presión .

  • Luego, las moléculas no están estacionarias, sino que se mueven rápidamente. Esto también hace que los niveles de energía (líneas de absorción/emisión) se amplíen. Esto se llama ensanchamiento térmico .

Los dos últimos son mucho más fuertes que el primero (al menos en la atmósfera de la Tierra), pero el primero también es muy fundamental. Los niveles de energía no son realmente discretos. Por lo tanto, el espectro electromagnético tampoco lo es.

¡Gracias! Encontré más información sobre el tema aquí: en.wikipedia.org/wiki/Spectral_line

Usted menciona que los niveles de energía de un electrón enlazado son discretos. ¿Has considerado los niveles de energía de un electrón libre? En este caso, los niveles de energía no son discretos, sino continuos y pueden tomar cualquier frecuencia.

Sí. El ejemplo más obvio es la radiación de cuerpo negro.

Incluso si un fotón es creado por la transición de electrones en un átomo, si el átomo se mueve relativamente al observador, el cambio Doppler cambia la frecuencia. En principio, cualquier frecuencia se puede obtener así.

¿No es esa solo la frecuencia observada desde la perspectiva del observador? La frecuencia real sigue siendo la misma, ¿no?
¿El espectro electromagnético es discreto?
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