Esta es una pregunta que me ha estado molestando por un tiempo. Ni siquiera sé si tiene sentido o no (como si se trata de una cuestión de física o se convierte en una cuestión filosófica). Pero aquí va. Básicamente, el quid de mi pregunta es que todos sabemos que no podemos ver la luz (como en su forma de fotón o de onda electromagnética) directamente cuando pasa a nuestro lado. Sin embargo, también sabemos que la forma en que vemos los objetos es por la luz que se refleja en ellos. Entonces, esto significa que estamos "viendo" la luz que se refleja en el objeto que luego envía la señal a nuestro cerebro diciendo que estamos viendo un objeto en particular. ¿Sabemos que tanto la luz que nos pasa como la luz reflejada por los objetos están compuestas de fotones (entonces son del mismo tipo)? Entonces, mi pregunta es qué le sucede al fotón de una luz después de que se refleja en los objetos,
La clave es que la luz debe entrar en el ojo para que puedas ver algo.
No puede ver un rayo de luz de un láser de baja potencia que no se dirige a su ojo si el aire a través del cual viaja la luz no tiene polvo.
Agrega polvo al aire y puede ver la trayectoria del rayo láser debido a que la luz se refleja / dispersa del polvo y entra en su ojo.
Del mismo modo, ninguna atmósfera en la Luna conduce a un cielo negro incluso a la luz del día, mientras que en la Tierra el cielo es azul.
Para ver algo, la luz debe entrar en el ojo y los bastones (y conos) deben estimularse lo suficiente para que las señales se produzcan para que el cerebro las procese.
La luz reflejada se mueve hacia/dentro de su ojo , mientras que la luz que pasa a su lado no lo hace. Puede ver luz que no se "refleja", como la luz emitida por una bombilla, no hay nada especial en la luz reflejada. Todo lo que se necesita para ver la luz es que la luz llegue a tu retina.
La premisa de su pregunta es incorrecta: ¡puede ver la luz directamente desde una fuente!
Esto es lo que pasa cuando ves el sol o una bombilla o un fuego.
La mayoría de los objetos no emiten su propia luz, son iluminados por el sol u otra fuente y los vemos como resultado de la luz del sol reflejada en ellos. Si entras en una cueva, no puedes ver. Todo se ve negro porque no hay luz solar.
Solo los fotones que ingresan a tu ojo te permiten ver. Los fotones viajan en línea recta, por lo que no se puede ver a la vuelta de las esquinas. Tu ojo es pequeño en comparación con la habitación en la que te encuentras, por lo que la mayoría de los fotones que rebotan en los objetos que te rodean van en otras direcciones. Algunos de ellos pueden entrar en el ojo de tu amigo si están contigo.
Entonces, ¿qué sucede con los fotones reflejados en los objetos que te rodean y que no entran en tu ojo? Bueno, si estás en el interior, la mayoría de ellos serán absorbidos por otros objetos y su energía se disipará en forma de calor. Si está afuera, muchos de ellos estarán inclinados hacia el cielo y hacia el espacio. Eventualmente, pueden golpear un planeta o una nebulosa y ser absorbidos. Realmente no importa.
Puedes ver la luz que entra en tu ojo y es absorbida por tu retina. Entonces no puedes ver la luz que pasa porque no va hacia tu ojo. Sin embargo, si se encuentra con un objeto, la luz se reflejará o dispersará y parte de ella irá hacia su ojo. A continuación, verá la luz procedente del objeto.
Agregaría que si pones tu ojo delante del objeto, en la luz que lo ilumina, verás la luz entrante igual de bien.
Ver un objeto significa que los fotones que provienen del objeto (ya sea reflejando fotones del objeto o emitiendo fotones del objeto mismo) llegan a la retina, que envía señales a la corteza visual, donde se crea una imagen del objeto. No veo los fotones sino el objeto.
Entonces, para ver un objeto como un fotón que pasa, el fotón tiene que emitir fotones en todas las direcciones (o reflejar los fotones que brillan sobre él, lo cual está descartado por QM, porque altera el estado del fotón que desea "ver" , y debido a que las frecuencias de los fotones y los fotones que brillas sobre los fotones deben tener frecuencias que se encuentran fuera de la parte del espectro de frecuencia de fotones en la que los fotones son "visibles"), una parte de la cual llega a tu retina después de la cual una imagen del fotón se crea en su corteza visual.
Ahora bien, todos sabemos que los fotones no emiten fotones, por lo que ningún fotón procedente del fotón llegará a la retina, por lo que no podemos formar una imagen de un fotón en nuestra corteza visual. Simplemente pasa sin enviar fotones a tu retina.
Creo que tienes una comprensión errónea fundamental de la forma en que la luz interactúa con un objeto. La mayoría de los objetos no reflejan la luz. Absorben la luz y la vuelven a emitir. Cuando ves objetos regulares como una casa o un árbol, no estás viendo la luz reflejada. Estás viendo la luz emitida por el objeto. La razón por la que los objetos tienen color es porque los objetos solo emiten luz en ciertas frecuencias. Por ejemplo, la hoja de un árbol absorbe toda la luz roja y azul y vuelve a emitir luz en la parte verde del espectro. A nivel atómico lo que sucede es que la luz incide en los átomos del objeto y los electrones de los átomos se excitan momentáneamente. Luego, los electrones vuelven a su estado normal y emiten nuevos fotones en el proceso. Los fotones que se emiten son fotones DIFERENTES a los que entraron originalmente.
La luz reflejada suele ser de color amarillo blanquecino porque ese es el color del sol. La luz reflejada es lo que llamamos "deslumbramiento". Cuando ves el resplandor del sol en el agua de un lago, esa es la luz reflejada. La luz reflejada rebota en materiales que por alguna razón no pueden absorber la luz. La luz reflejada es siempre del color que era originalmente.
No vemos las cosas a partir de la luz que se refleja. Vemos las cosas desde la luz que EMITEN.
Si desea una descripción más técnica de la interacción de la luz con la materia, lea este artículo del departamento de astronomía de Yale o, mejor aún, las conferencias de Feynman sobre la interacción de la luz con la materia.
En resumen, aunque pueda leer que en la "reflexión difusa" la luz "rebota" en los átomos de los materiales, esto no es cierto. En realidad, se absorbe y se vuelve a emitir en la misma longitud de onda. Esto puede suceder por dos mecanismos: dispersión de Thomson o dispersión resonante. De cualquier manera, todos los fotones son absorbidos y readmitidos parcialmente (a menos que el objeto sea negro y todos sean absorbidos).
Bien hecho. Captas un concepto que muchos no pueden. La explicación más simple es que no vemos la luz, sentimos la luz. Por luz me refiero a los fotones, no al brillo. Vemos brillo porque es una sensación visual creada por nuestro cerebro. Cuando nuestra retina detecta un fotón envía un mensaje al cerebro y el cerebro interpreta este mensaje como una imagen. Todo lo que ves es creado por el cerebro. Una representación visual tridimensional de nuestro entorno.
Ver algo significa detectar la forma, el tamaño, la ubicación y la longitud de onda de la luz que refleja (color), sin tocarlo. Solo detectamos la luz que incide en nuestra retina. Por lo tanto, sentimos la luz, no vemos la luz. Sentirse liviano es parte del proceso que llamamos ver.
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jamesqf