Alta velocidad y baja velocidad fotones

Question

Mirando el descubrimiento del neutrón, y me encontré con esta página: http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/neutron/neutron3_1.htm

La animación de la izquierda, habla de la baja energía de los fotones y los fotones de alta energía. Y eso implica más la energía de un fotón tiene el más rápido se mueve. No entiendo el conjunto de la luz es fotones y ondas al mismo tiempo cosa, pero yo pensaba que la velocidad de la luz era constante, que los rayos Gamma viajan a la misma velocidad que la luz visible, infrarrojo, microondas, etc.

Entonces, ¿cómo es que algunos fotones puede moverse más rápido que los demás (con más energía)?

Answer 1

La animación es, por desgracia engañosa. La velocidad de la luz es constante y todos los fotones, de cualquier energía, viajar a la misma velocidad. La mayor energía de los fotones tienen pequeñas longitudes de onda (o, equivalentemente, de mayor frecuencia), pero no a una velocidad diferente.

Desafortunadamente, esto es difícil para ilustrar con claridad. La razón en la ilustración se muestra el más alto de la energía de los fotones como más rápido es debido a la naturalidad de la equiparación de la velocidad con la energía cinética de un objeto. "Hace sentido" para la mayoría de las personas que más enérgica partícula se mueve más rápido, incluso si esto no es una descripción precisa del fenómeno.

Answer 2

No. la energía de un fotón no está relacionada con su velocidad. todos los fotones se mueven a la misma velocidad $300.000 km/s$, que corresponde a la velocidad de la luz. Las diferentes energías de imágenes se asocian con frecuencia o longitud de onda de este. la mayor es la longitud de onda, menor consumo de energía y viceversa. esto es: $$E = h.\nu$$

Dependiendo de su longitud de onda, la radiación electromagnética es dado nombres diferentes, que van desde la energía de los rayos gamma (con una longitud de onda de alrededor de picómetros) a ondas de radio (longitudes de onda del orden de kilómetros) a través del espectro visible (longitud de onda está en el rango de las décimas de micrómetro).

Answer 3

En la respuesta por user48649 se da un ejemplo de una observación que puede ser interpretado como dos velocidades diferentes.

Un telescopio de la visualización de una supernova de más de 16 mil millones de años luz de distancia recientemente velocidad de reloj de la baja energía de los fotones que llegan 5-7 segundos más tarde que es de alta energía equivalente.

Esta publicación muestra que en realidad esta declaración es parcialmente cierto, sólo de la distancia y de la certeza de la conclusión es equivocada. El dr. Robert Wagner, de la Max-Planck-Institut für Physik, München, encontró que no fue hasta un 5 segunda brecha entre la energía baja y fotones de alta energía procedentes de un núcleo galáctico activo (Markarian 501) SIETE mil millones de años luz de distancia. Esto no es para decir que esta es la prueba definitiva, ya que el Dr Wagner notas "no Podemos excluir, sin embargo, la posibilidad de que el retraso nos encontramos, que es importante, más allá de que el 95% C. L., es debido a algún dependiente de la energía efecto en el origen".

Answer 4

La velocidad de la luz es medio-dependiente, nota:$c/v= \mu$. Pero en este caso, es correcto decir que un fotón tiene una KE dada por $E = hc/ \lambda$ en el vacío. En las interfaces entre los medios, sin embargo, el uso de Huygen del principio,

$\lambda$₁$/ \lambda$₂$= v$₁$/ v$₂. De modo que la luz tiene una velocidad definida en un medio dado, con su energía (tenga en cuenta que sólo tiene energía cinética, no hay energía potencial, a menos que la cuenta de la relatividad general) depende de su frecuencia $\nu$, que es una propiedad de la fuente, como $E=h\nu=hv/\lambda$.

La animación es en este caso, muy engañosa.

Answer 5

En realidad, la velocidad de la luz no es constante. Un telescopio de la visualización de una supernova de más de 16 mil millones de años luz de distancia recientemente velocidad de reloj de la baja energía de los fotones que llegan 5-7 segundos más tarde que es de alta energía equivalente. Este fue utilizado como prueba en cuanto a la tela del espacio-tiempo no es suave, pero comparado con una espuma de la espuma que puede afectar la manera en que los fotones de viaje. El científico en el centro de esta investigación se dan cuenta rápidamente de que sus hallazgos en realidad iba a socavar un principio de la física... que la velocidad de la luz no es nada constante!!!