¿Longitud de onda máxima de un fotón/radiación electromagnética?

Question

1. Esto preguntó: ¿Cuál es la longitud de onda mínima de la radiación electromagnética?

2. Y también esto: ¿Cuál es la máxima frecuencia y longitud de onda posibles?

La segunda pregunta es contradictoria; frecuencia máxima -> longitud de onda mínima.

Yo pido todo lo contrario;

¿Cuál es la frecuencia mínima y la longitud de onda máxima de la radiación electromagnética?

El mínimo medido/definido parece ser de 3 Hz; Ondas ELF Lo que significa una longitud de onda de 1/3 de la velocidad de la luz; ~100 000 000 m.

Pero este no puede ser el límite físico de la longitud de onda.
¿Existe ese límite físico para la longitud de onda? (Un límite similar al de la velocidad de la luz para la velocidad).

Answer 1

No existe un límite físico teórico para la longitud de onda, aunque hay algunos límites prácticos para la generación de longitudes de onda muy largas y su detección.

Para generar una longitud de onda larga se necesita una antena de aproximadamente una longitud de onda. La expansión acelerada del universo debido a la energía oscura significa que el tamaño del universo observable tiende a una constante, y eso presumiblemente hará difícil generar cualquier longitud de onda más larga que este tamaño.

En cuanto a la detección, tendemos a medir el cambio en el campo eléctrico asociado a una onda EM, no su valor absoluto. A medida que las frecuencias sean más bajas, necesitaremos ondas de mayor intensidad o equipos cada vez más sensibles. Ambos tienen límites prácticos, aunque no me atrevo a especular cuáles son.

Answer 2

Además de lo que han dicho otros, aquí hay una pequeña prueba de que no hay una longitud de onda máxima:

Supongamos que existe una longitud de onda máxima del fotón.

El observador B se aleja de la fuente A. La fuente A emite un fotón de máxima longitud de onda hacia el observador B. Debido al efecto Doppler, el fotón se desplaza hacia el rojo desde la perspectiva del observador B, lo que significa que se observa que tiene mayor longitud de onda.

Esta longitud de onda observada es ahora mayor que la longitud de onda máxima. Contradicción.

Por lo tanto, no hay una longitud de onda máxima del fotón, q.e.d.

A la inversa, un fotón se desplazaría hacia el azul si el observador se mueve hacia la fuente, por la misma lógica que demuestra que tampoco hay una longitud de onda mínima.

Pero, siendo realistas, hay límites en las frecuencias que se pueden producir u observar. Los fotones de energía extremadamente alta pueden producir espontáneamente un par partícula/antipartícula. Si éstos se aniquilan posteriormente, producen dos fotones que, por tanto, tienen menos energía cada uno.

Y buena suerte tratando de construir un detector que pueda detectar fotones con una longitud de onda mayor que el tamaño del universo observable.

Answer 3

El longitud de onda máxima de una onda electromagnética en la Tierra es

40.075 km.

Necesitamos al menos un distancia de una longitud de onda para una onda estacionaria (supongo), y la mayor distancia que tenemos es la ecuador La mayor circunferencia alrededor de la Tierra (40.075 km), que no es exactamente esférica.

La frecuencia correspondiente a esta longitud de onda es

7,48 Hz.

No veo ninguna razón por la que no pueda existir tal onda, porque incluso tenemos una onda de agua de esta longitud de onda, vista como flujo y reflujo.