Fotón
El fotón es la partícula elemental responsable de la interacción electromagnética, una de las cuatro interacciones fundamentales de la materia. Es decir, dos partículas con carga eléctrica interaccionan entre sí mediante el intercambio de fotones.
Por lo tanto, es la portadora de todas las formas de radiación electromagnética, desde los rayos gamma a las ondas de radio.
Propiedades:
La velocidad de los fotones en el vacío es una constante, c.
La masa en reposo (masa invariante) del fotón es cero. Sin embargo, sí posee una masa relativista
La energía de cada fotón depende de su frecuencia. La luz azul (de mayor frecuencia) es más energética que la roja, por ejemplo.
El fotón tiene tanto propiedades corpusculares como ondulatorias, lo que se ha denominado dualidad onda-partícula.
De acuerdo con la física clásica existen diferencias entre onda y partícula. Una partícula ocupa un lugar en el espacio y tiene masa mientras que una onda se extiende en el espacio caracterizándose por tener una velocidad definida y masa nula.
Sin embargo Victor de Broglie, en 1924 propuso que toda la materia presentaba características tanto ondulatorias como corpusculares comportándose de uno u otro modo dependiendo del experimento específico, aportación por la que recibió el Nobel en Física en 1929. Actualmente se considera que no hay diferencias fundamentales entre ondas y partículas, por lo que la dualidad onda-partícula no es exclusiva del fotón.
Historia:
En 1905, con los fundamentos de la Mecánica Cuántica en pleno desarrollo teórico, Albert Einstein propuso la “cuantificación” de la luz, la existencia de una partícula elemental que compone la luz, para explicar el efecto fotoeléctrico (la emisión de electrones en un metal sobre el que incide radiación electromagnética). Por esta aportación, Einstein obtuvo el premio Nobel de física en 1921.
El término fotón, sin embargo, fue introducido por Gilbert N. Lewis en 1926 para denominar a los cuantos de luz propuestos por Einstein.
| Interacción | Bosón portador | Partículas sobre las que actúa | Intensidad
(en veces la gravitatoria) |
Alcance |
| Fuerte | Gluón | quarks y gluones | 1039 | 10-15 metros |
| Electromagnética | Fotón | cargadas | 1037 | ilimitado |
| Débil | Bosones W y Z | quarks y leptones | 1030 | 10-18 metros |
| Gravitatoria | Gravitón | masa y energía | 1 | ilimitado |
