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Supongo que la frecuencia 0 es imposible, por aquello de que tendía 0 energía, pero lo mismo sí.


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preguntado el 04/08/10 a las 22:09

Crul's gravatar image

Crul
35918


Sólo por poner algunas cotas muy brutas, puedes jugar con la longitud de onda para ver lo más grande y pequeño que puedes llegar.

Así por ejemplo, un fotón no puede tener una longitud de onda más grande que el tamaño del Universo. Vale que es una cota muy grosera, pero al menos es mayor que 0... Por otro lado, una cota superior bien podría ser un fotón con una longitud de onda del orden de la longitud de Plank.

respondido el 04/08/10 a las 22:57

Onture%C3%B1o's gravatar image

Ontureño
30817

1

Un fotón con frecuencia nula, o longitud de onda infinita significa que nada oscila ni ondula, con lo cual no hay fotón.

Para que el fotón estuviera acotado por el tamaño del universo debería de imponer condiciones de contorno. Pero además el universo puede ser infinito en extensión sin mayor problema o finito sin frontera o borde.

( el 04/08/10 a las 23:01) Askedton Askedton's gravatar image

Multiplicando la velocidad de la luz por la edad del Universo tienes una distancia que sabes que ningún fotón puede exceder.

( el 04/08/10 a las 23:13) Ontureño Onture%C3%B1o's gravatar image

No veo por qué pero no es sitio para discutir.

( el 04/08/10 a las 23:16) Askedton Askedton's gravatar image
1

Ciertamente no es un foro de debate, pero la cuestión es... ¿es la respuesta de Ontureño correcta? En principio lo que dice me parece razonable: el universo tiene un tamaño máximo, ¿puede un fotón tener una longitud de onda mayor? Si no pudiera, ese fotón tendría la energía mínima posible para un fotón.

Pero si el universo está en expansión, cada vez habrá más espacio para longitudes de onda mayores, es decir, menos energéticos.

O bien simplemente estoy confundido y no me entero. ¿No hay alguna referencia o demostración que pueda sentenciar esto?

( el 05/08/10 a las 01:15) Gato Cuántico Gato%20Cu%C3%A1ntico's gravatar image

El universo puede ser infinito de entrada aunque esté en expansión. La expansión solo dice que las distancias entre dos puntos aumenta.

Nuestro universo parece ser que es abierto según las últimas observaciones, esto significa que su extensión es infinita.

Pero aunque existieran tales fotones su detección sería practicamente inviable.

Así que yo estoy interesando en lo mismo que tu preguntas: ¿cuales son las condiciones de contorno que impone un universo finito en la longitud de onda de un fotón?

Yo no lo sé.

( el 05/08/10 a las 01:49) Askedton Askedton's gravatar image

Tal vez de tener una longitud de onda menor su función de onda interfiriera destructivamente consigo mismo (estoy tomando cierta imagen de la función de onda del electrón en el átomo de hidrógeno, así que no sé si en este contexto será válido).

( el 05/08/10 a las 10:10) darthyoda darthyoda's gravatar image
mostrando 5 un total de6 ver todo

A frecuencia cero no existiría, pero a cualquier frecuencia no nula por pequeña que sea sí que puede existir.

respondido el 04/08/10 a las 22:12

darthyoda's gravatar image

darthyoda
993110

Entonces la frecuencia del fotón no está cuantizada, ¿no?

( el 04/08/10 a las 22:17) Crul Crul's gravatar image

Hay una respuesta que ya dio Asimov hace mucho tiempo. Como ya ha dicho Migui la energía de un fotón viene dada por la fórmula E=\hbar\nu=\hbar\frac{c}{\lambda}. La frecuencia más pequeña posible corresponde con la longitud de onda más grande, de modo que la más grande sería la que ocupara todo el universo. Si tuviera una longitud de onda mayor no tendría caracter ondulatorio.

Por otro lado la frecuencia más alta vendría dada por el fotón que tuviera la mayor energía posible, es decir toda la energía del universo.

respondido el 05/08/10 a las 14:18

manzano's gravatar image

manzano
91916

Me congratula que Asimov y yo hayamos llegado a la misma cota de manera independiente xD.

Sin embargo, creo que la cota de máxima energía basada en la cantidad de energía del Universo es demasiado bruta. Yo creo que la mía es más razonable, basada en la longitud de Plank, y es muuuuchos órdenes de magnitud menor.

( el 05/08/10 a las 22:28) Ontureño Onture%C3%B1o's gravatar image

La energía está cuantizada, en concreto, la energía de un fotón será E=\hbar \nu siendo \nu la frecuencia.

Esto ocurre en sistemas ligados. Es decir, sistemas sometidos a un potencial. Si la partícula es libre, el espectro es continuo, no hay soluciones discretas.

Sin embargo no se imponen condiciones especiales para la frecuencia por lo que ésta puede, al menos en este contexto \nu \in [0,\infty).

respondido el 04/08/10 a las 22:28

MiGUi's gravatar image

MiGUi
1816114

editado el 05/08/10 a las 22:34

1

Hay que precisar que la cuantización de la energía solo aparece en sistemas ligados, es decir con condiciones de contorno. La fórmula (tex)E=hbar nu(/tex) solo nos dice que la energía de un fotón libre es proporcional a la frecuencia pero puede tener cualquier valor.

La cuantización (discretización del espectro de hamiltoniano)se hace patente en sistemas como el oscilador armónico, los potenciales tipo pozo o el átomo de hidrógeno por poner unos ejemplos conocidos.

( el 04/08/10 a las 22:37) Askedton Askedton's gravatar image

Sip, tienes razón. Edito para hacerlo constar.

( el 04/08/10 a las 22:43) MiGUi MiGUi's gravatar image

MiGUi, el intervalo para la frecuencia es abierto por la izquierda: Los fotones se ven a frecuencia 0 si en tu sistema de referencia su momento lineal es 0, y nadie es tan rápido como para eso ;) También, ¿este "hilo" es contestación al comentario de Crul justo arriba? :?

( el 05/08/10 a las 13:35) Jorge Jorge's gravatar image
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pregunta formulada: el 04/08/10 a las 22:09

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última actualización: el 05/08/10 a las 22:34

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