En un átomo, ( o incluso en un circuito oscilante) Cuando un electrón cae de un nivel de energía superior a uno inferior, da un fotón de energía $hf$ . Por otro lado puede considerarse como una partícula cargada acelerada-desacelerada que hace una radiación electromagnética que se mueve verticalmente a la trayectoria de la aceleración. Pero en la primera explicación tenemos un fotón que va al vacío y no pierde energía con la distancia, pero en la segunda explicación tenemos una onda electromagnética que disminuye en la proporción de $1/r^2$ .
¿Cómo interpreta esta discrepancia? Estoy seguro de que estoy cometiendo un error en alguna parte.
Respuestas
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Una onda electromagnética clásica puede considerarse como un gran número de fotones. La energía transportada por la onda viene dada por el número de fotones multiplicado por la energía por fotón (suponiendo una fuente monocromática para simplificar). A medida que los fotones viajan, simplemente por la geometría, el número de fotones por unidad de superficie disminuirá como $\frac {1}{r^2}$ mientras que la energía por fotón no cambia. Así que la energía por unidad de superficie en la onda disminuye como $\frac {1}{r^2}$ .
ralphtheninja
Puntos
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Photon no es especial en este sentido. Cualquier cosa que se mueva por el espacio, no pierde energía. Si tiras una piedra en el espacio dándole una velocidad de V. Puede viajar millones o miles de millones de kilómetros a través del espacio y aún así tiene la misma energía cinética que se le impartió al principio. El mero hecho de desplazarse por el espacio no supone una pérdida de energía. Por lo tanto, eso también significa que no se consume energía al mover algo del punto A al punto B en el espacio. La energía que se imparte al ponerlo en movimiento, puede recuperarse completamente en el destino siempre que se tenga un mecanismo para hacerlo. Sólo la intensidad disminuye con la distancia porque los fotones se dispersan más a mayor distancia de la fuente.
