Fotones



Introducción:
Fotón
El fotón fue llamado originalmente por Albert Einstein "cuanto de luz”.
El nombre moderno “fotón” proviene de la palabra griega que significa luz.
El nombre de fotón fue introducido en 1926 por el físico - químico estadounidense Gilbert Newton Lewis y adoptado enseguida por la mayoría de los científicos.
La idea de la luz como partícula fue un concepto moderno defotón, que fue desarrollado gradualmente entre 1905 y 1917 por Albert Einstein apoyándose en trabajos anteriores de Planck quien introdujo el concepto de cuanto.




 Es la partícula es la encargada de portar todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo a los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas, y las ondas de radio.
 El fotón tiene masa cero y viaja en el vacío con una velocidad constante c.
Como todos los cuantos, el fotón presenta tanto propiedades corpusculares como ondulatorias llamado dualidad onda-corpúsculo es decir se comporta como una onda en algunos fenómenos como la refracción que tiene lugar en una lente o a su vez actúa como una partícula cuando interacciona con la materia para transferir unacantidad fija de energía.

La energía portada por un fotón es de alrededor de 4×10–19  julios; esta energía es suficiente para excitar un ojo y dar lugar a la visión.
Además de energía, los fotones llevan también asociada una cantidad de movimiento o momento lineal, y tienen una polarización.
Siguen las leyes de la mecánica cuántica, lo que significa que a menudo estas propiedades no tienen unvalor bien definido para un fotón dado. En su lugar se habla de las probabilidades de que tenga una cierta polarización, posición, o cantidad de movimiento.



Con el modelo de fotón como partícula se puede explicar observaciones experimentales que no encajaban en el modelo ondulatorio clásico de la luz. En particular, explicaba cómo la energía de la luz dependía de la frecuencia y lacapacidad de la materia además de la radiación electromagnética para permanecer en equilibrio térmico.
El concepto de fotón ha llevado a avances muy importantes en física teórica y experimental, tales como la teoría cuántica de campos y a inventos como el láser.
De acuerdo con el modelo estándar de física de partículas los fotones son los responsables de producir todos los campos eléctricos ymagnéticos; y, a su vez, son el resultado de que las leyes físicas tengan cierta simetría en todos los puntos del espacio-tiempo.
Las propiedades intrínsecas de los fotones están determinadas por las propiedades de la simetría de Gauge.
PRODUCCIÓN DE FOTONES

Como ya conocemos, las ondas de luz visible constituyen en sí una forma de energía. En realidad la luz se compone de infinidad de partículas muypequeñas, carentes de masa, denominada “fotones”.

Los átomos son los encargados de liberar fotones de luz, pero para que eso suceda alguno de sus electrones tienen que ser primeramente excitado.



En cualquier átomo los electrones giran siempre dentro de uno o más niveles de energía denominados órbitas, de forma similar a como giran los planetas alrededor del Sol. Para que los electrones(con carga negativa) se mantengan girando en sus propias órbitas sin abandonarlas cambiando de un nivel de energía a otro, el núcleo del átomo (con carga positiva) ejerce una fuerte influencia para retenerlos.


Electrones girando alrededor del núcleo de un.átomo de fósforo (P).




Por tanto, resulta prácticamente imposible que un electrón por sí solo abandone la órbita en la que se mantienegirando para desplazarse a otro nivel de energía u órbita más externa.

Los electrones que giran en las órbitas más externas o alejadas del núcleo del átomo poseen mayor cantidad de energía que los que giran más cercanos a éste. Como la influencia que en ese caso ejerce la atracción del núcleo sobre ellos es más débil, son estos los más propensos a abandonar su órbita.

No obstante,...