¿Cuál es el color de un grupo de trillones de electrones, protones y neutrones

Question

Dado que un electrón es más pequeño que la luz visible, ¿de qué color sería un grupo de electrones (trillones de electrones) si hubiera suficientes para ser vistos por el ojo? ¿De qué color sería un grupo de trillones de protones? ¿De qué color sería un grupo de trillones de neutrones? No me refiero a un grupo de electrones, protones y neutrones mezclados en átomos, sino a un grupo de cada uno de ellos por separado. ¿Serían de un color real (rojo, negro, verde, etc.), claros pero visibles (el color del agua, las lentes de las gafas), o invisibles?

Answer 1

No hay una respuesta sencilla a eso.

El color surge cuando la absorción o emisión de luz de un sistema depende de la longitud de onda. Por ejemplo, la clorofila (es decir, las plantas) es verde porque absorbe la luz roja y azul, de modo que sólo la luz verde se refleja y llega a nuestros ojos. Así que la pregunta sería cómo depende de la longitud de onda la absorción y emisión de luz de billones de electrones, etc.

El problema es que la absorción y emisión de luz de los electrones depende de su entorno. Por ejemplo, un electrón en un átomo de hidrógeno absorbe y emite luz de forma diferente a los electrones libres. Esta dependencia del entorno también se aplica a los protones y neutrones.

Sin embargo, como regla general, un gas de partículas cargadas va a interactuar con la luz de forma muy parecida a como lo hace un metal, así que si puedes hacerlo lo suficientemente denso, un gas de electrones o protones se verá plateado en la luz reflejada. Los neutrones no están cargados y su interacción con la luz es mucho más débil que la de los electrones y protones, por lo que a densidades similares un gas de neutrones sería transparente.

En cuanto a la emisión, los electrones y protones emitirán luz debido a la radiación de cuerpo negro, por lo que el color de la luz emitida dependerá de la temperatura. A medida que se calienta el gas de partículas, primero brillará en rojo, luego en amarillo y después en blanco, al igual que un metal calentado. De nuevo los neutrones son el impar fuera ya que no tienen carga. En una primera aproximación un gas de neutrones no emitirá luz.

Answer 2

El "color" sería una ráfaga ultra brillante de rayos gamma cuando los trillones de electrones se separan, friendo tanto a usted como a sus ojos hasta que se queden crujientes.

Más en serio, si se confina la nube de electrones, ésta no emitiría ningún color en particular por sí misma, por ejemplo, no podría haber transiciones ópticas ya que no hay núcleos.

Si se le ilumina, podría comportarse como los electrones del "modelo de electrones libres" de los metales. Como la respuesta de los electrones determina el color, supongo que sería de un gris brillante, como los metales típicos. Para más detalles, véase la sección 5 aquí .

Answer 3

No puedo comentar sobre grandes grupos de electrones, pero sí tenemos dos ejemplos en el mundo real de grupos de neutrones, y uno de grupos de protones.

Neutrones

1. En los laboratorios, tenemos condensados de Bose-Einstein. Pero como se evaporan con el más mínimo movimiento o exposición a la luz, no sé cómo podríamos verlos.

2. Posiblemente sean más útiles las estrellas de neutrones. Sin embargo, creo que tienen una atmósfera de ~4 pulgadas de espesor de algún gas y una corteza de hierro en el camino, por lo que ver neutrones desnudos podría seguir siendo imposible.

Protones

1. Existe un isótopo del hidrógeno llamado protio que no tiene neutrones. El protio catiónico (protio cargado positivamente, es decir, desprovisto de electrones) no es más que protones. Para averiguar el color de los protones puros, basta con averiguar de qué color es la materia del protio catiónico. Esto es sólo una conjetura, pero, puede ser posible que el isótopo y/o la carga sean irrelevantes para el color del hidrógeno, así que tal vez sólo tengas que mirar el hidrógeno líquido para averiguar de qué color son los protones.