¿Por qué los fotones depositan toda su energía en un solo punto?

Una versión del experimento de la doble rendija se realiza disparando fotones individuales. Es posible que el fotón disparado pueda pasar a través de cualquiera de las rendijas debido a su pequeño tamaño. También es posible que el fotón pueda pasar a través de ambas rendijas debido a su naturaleza ondulatoria. Si el fotón pasa a través de ambas rendijas, su energía se distribuye a través de la onda y esto se aplicaría hasta llegar a la pantalla, en cuyo punto toda la energía se concentra nuevamente en un solo punto. Entiendo que la pantalla es un objeto macroscópico que interferiría con el fotón. Me parece increíble que el fotón no aparezca como una dispersión de energía. Obviamente, los fotones se mueven a su velocidad constante, así que supongo que el colapso de la onda también ocurriría a esa velocidad. Simplemente no entiendo por qué parte de la energía no se pierde en la interacción.

Respuestas (1)

No es cierto que los fotones tengan que depositar toda su energía en un solo punto. Los fotones se pueden dispersar de forma inelástica, como en la dispersión de Compton. El hecho de que cierto tipo de detector, usado con fotones de cierta energía, pueda obtener predominantemente eventos de energía completa no es fundamental, es solo una propiedad de ese detector y de la forma en que los fotones de esa energía interactúan con la materia.

Obviamente, los fotones se mueven a su velocidad constante, así que supongo que el colapso de la onda también ocurriría a esa velocidad.

No, el colapso de la función de onda no es un proceso físico y ni siquiera existe en la mayoría de las interpretaciones. Es una característica de la interpretación de Copenhague (CI). En el CI, el colapso es instantáneo.

Me hace pensar que aunque un fotón esté en forma de onda y se disperse, debe ser indivisible (al menos en estas condiciones)...

No es indivisible en el sentido de no poder dividir su energía. Ciertamente puede, como en la dispersión de Compton.

Es indivisible en el sentido de que para una frecuencia fija , tienes un cuanto de energía, que es h v -- mientras que clásicamente, un paquete de ondas puede existir con frecuencia v y cualquier energía que te guste.

Correcto, entonces la "h" es constante y la "v" alterna. Esto me dejó claro que los fotones pueden ser visibles o invisibles. ¡No me di cuenta de esto antes!