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Física para niños
Fotones y luz
En la página sobre la luz aprendimos que la luz tiene la característica única de comportarse como una onda y como una partícula al mismo tiempo. Después aprendimos algunas de las formas en que la luz se comporta como una onda. Ahora queremos explorar cómo la luz también se comporta como una partícula. Los científicos han dado el nombre de fotones a las partículas que componen la luz.¿Qué es un fotón?
En física, un fotón es un haz de energía electromagnética. Es la unidad básica que compone toda la luz. A veces se hace referencia al fotón como un "cuanto" de energía electromagnética.
No se cree que los fotones estén formados por partículas más pequeñas, sino que constituyen una unidad básica de la naturaleza denominada partícula elemental.
Propiedades de un fotón
Los fotones tienen algunas propiedades básicas que ayudan a definir lo que son y cómo se comportan. Estas propiedades incluyen:
- Tienen masa cero.
- No tienen carga eléctrica.
- Son estables.
- Transportan energía y momento que dependen de la frecuencia.
- Pueden interactuar con otras partículas, como los electrones.
- Pueden ser destruidos o creados por muchos procesos naturales.
- Cuando están en el espacio vacío, viajan a la velocidad de la luz.
Los fotones se comportan como partículas en el sentido de que pueden interactuar con la materia. En algunos casos, la energía del fotón es absorbida por la materia. En este caso, la energía extra puede ser emitida en forma de calor. Un ejemplo de ello es el asfalto de la carretera que se calienta al sol.
Nuestros ojos también interactúan con los fotones. Cuando un fotón incide en el ojo, se transforma en energía eléctrica que se transmite al cerebro para formar una imagen.
Cuando la energía de los fotones es absorbida por la materia, ésta puede emitir electrones. Este proceso se denomina efecto fotoeléctrico. El efecto fotoeléctrico es una propiedad de la luz que no se explica por la teoría de que la luz es una onda. Ésta es una de las principales razones por las que los científicos optaron por tratar la luz tanto como una onda como una corriente de partículas.
Constante de Planck
La relación entre la energía de un fotón y su frecuencia puede describirse mediante la siguiente ecuación:
Ver también: Matemáticas para niños: números binariosE = hv
donde E es la energía, v es la frecuencia y h es la constante de Planck. La constante de Planck es siempre la misma (es decir, la "constante") e igual a 6,62606957 * 10-34 m2 kg / s.
Datos curiosos sobre los fotones
- No sólo la luz está formada por fotones, sino también toda la energía electromagnética (microondas, ondas de radio, rayos X).
- El concepto original del fotón fue desarrollado por Albert Einstein. Sin embargo, fue el científico Gilbert N. Lewis quien utilizó por primera vez la palabra "fotón" para describirlo.
- La teoría que afirma que la luz se comporta a la vez como una onda y como una partícula se denomina teoría de la dualidad onda-partícula.
- Los fotones son siempre eléctricamente neutros, no tienen carga eléctrica.
- Los fotones no se desintegran por sí solos.
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