Fotones

 Que diferencia hay entre los fotones (de la luz que vemos) y los que se envian las particulas subatomicas.

No hay diferencia intrínseca entre los fotones de la luz que vemos y los que se "envían" las partículas subatómicas. Todos los fotones son la misma partícula elemental, el cuanto de la radiación electromagnética. La diferencia radica en su origen, energía y, por lo tanto, la parte del espectro electromagnético a la que pertenecen.

Aquí te explico con más detalle:

• Naturaleza del fotón: Un fotón es una partícula elemental sin masa que se propaga a la velocidad de la luz. Lleva energía y momento lineal, y su energía está directamente relacionada con su frecuencia (o inversamente con su longitud de onda).

• Fotones de la luz visible: Los fotones que vemos como luz visible son aquellos cuyas energías corresponden a las longitudes de onda que nuestros ojos pueden detectar (aproximadamente entre 380 y 750 nanómetros). Estos fotones son emitidos por átomos cuando los electrones transicionan entre niveles de energía atómicos. Por ejemplo, cuando un electrón en un átomo excitado cae a un nivel de energía inferior, emite un fotón con una energía igual a la diferencia de energía entre los niveles.

• Fotones en interacciones subatómicas: Los fotones también juegan un papel crucial en las interacciones entre partículas subatómicas, específicamente en la interacción electromagnética. En este contexto, se les conoce a veces como fotones virtuales para distinguirlos de los fotones reales que podemos detectar directamente.

  • Interacción electromagnética: La fuerza electromagnética entre partículas cargadas (como electrones y protones) se describe mediante el intercambio de fotones virtuales. Imagina dos electrones que se repelen: esto se puede entender como si uno de ellos emitiera un fotón virtual que es absorbido por el otro, lo que resulta en un cambio en su momento y, por lo tanto, en una repulsión. Estos fotones virtuales no se pueden detectar directamente porque existen durante un tiempo extremadamente corto, limitado por el principio de incertidumbre de Heisenberg.

• Diferencias clave:

  • Energía y longitud de onda: La principal diferencia entre los fotones está en su energía (y, por lo tanto, en su longitud de onda). Los fotones de la luz visible tienen energías que corresponden a la luz visible. Los fotones involucrados en las interacciones subatómicas pueden tener energías mucho mayores (como los rayos gamma emitidos en desintegraciones nucleares) o mucho menores (como las ondas de radio).
  • Origen: Los fotones de la luz visible suelen ser emitidos por transiciones electrónicas en átomos o por cuerpos calientes (radiación térmica). Los fotones virtuales son creados y absorbidos en las interacciones entre partículas cargadas.
  • Detección: Los fotones de la luz visible pueden ser detectados directamente por nuestros ojos o por instrumentos como cámaras y fotodetectores. Los fotones virtuales no se pueden detectar directamente.

En resumen:

No hay una diferencia fundamental entre un fotón de luz visible y un fotón virtual intercambiado entre partículas subatómicas. Ambos son la misma partícula: el fotón. La diferencia está en su energía, origen y la forma en que interactúan con la materia. Los fotones de la luz visible tienen energías que podemos detectar directamente, mientras que los fotones virtuales son intermediarios en las interacciones entre partículas cargadas y no se pueden observar directamente.

Es una cuestión de contexto y energía. Un fotón de rayos gamma, por ejemplo, sigue siendo un fotón, pero con mucha más energía que un fotón de luz roja. De la misma manera, los fotones virtuales son simplemente fotones que median la fuerza electromagnética a nivel subatómico.