La diferencia entre fotones, ondas de luz y ondas electromagnéticas:
1. Diferentes modos de propagación:
Los fotones son las partículas básicas que transmiten las interacciones electromagnéticas y Son una especie de dados de cristal normativos.
Las ondas luminosas suelen referirse a la luz visible en el espectro electromagnético. Las ondas electromagnéticas son ondas de partículas oscilantes emitidas en el espacio por campos eléctricos y campos magnéticos que están en fase y perpendiculares entre sí. Son campos electromagnéticos que se propagan en forma de ondas.
2. Diferentes formas:
Los fotones son los portadores de radiación electromagnética. En la teoría cuántica de campos, los fotones se consideran mediadores de interacciones electromagnéticas y no emiten ondas.
Las ondas luminosas son ondas transversales, en las que la intensidad del campo eléctrico E y la intensidad de la inducción magnética B son perpendiculares entre sí y son perpendiculares a la dirección de propagación. Las ondas electromagnéticas también son ondas transversales.
3. Diferentes métodos de producción:
Los fotones se pueden producir en muchos procesos naturales y son el resultado directo de la cuantificación del campo electromagnético. Las ondas de luz generalmente se refieren a ondas electromagnéticas con un rango de frecuencia entre 3,9×1014~7,5×1014Hz.
Las ondas electromagnéticas son ondas de partículas oscilantes emitidas en el espacio por campos eléctricos y campos magnéticos que están en fase y perpendiculares entre sí.
4. Conceptos diferentes:
El fotón es solo la abreviatura de un cuanto de energía. En realidad representa solo una energía y es una expresión de energía, pero su magnitud está determinada por la frecuencia. de la luz, en pocas palabras, un fotón es una onda electromagnética, que es un concepto idealizado.
Las ondas de luz son un "colectivo" de fotones conectados por una gran cantidad de "fotones". Al igual que una cuerda, "una pequeña sección" y una "pequeña sección" (fotones) están conectadas entre sí, mostrando. la naturaleza ondulatoria general, por lo tanto, cada "pequeña sección" en realidad tiene las características de toda la "cuerda".
Las ondas electromagnéticas tienen muchos componentes. En general, son similares a las ondas de luz anteriores, excepto que los "pequeños segmentos" de las ondas electromagnéticas con longitudes de onda largas no son pequeños.
Cada pequeño segmento equivale a un trozo de cuerda. Eso sí, si la frecuencia es mayor y la longitud de onda es más corta, su banda de ondas será más pequeña, tan pequeña como una "partícula".
Información ampliada:
La óptica se suele dividir en óptica geométrica, óptica física y óptica cuántica.
1. Óptica geométrica
Disciplina que estudia la propagación de la luz basándose en varios principios básicos obtenidos a partir de experimentos. Disciplina que describe las leyes de propagación de la luz en los medios basándose en el concepto de luz y las leyes de refracción y reflexión de la luz.
2. Óptica Física
Partiendo de que la luz es una onda, la disciplina que estudia las leyes de propagación de la luz en los medios también se denomina óptica ondulatoria. Puede utilizarse para estudiar la interferencia de la luz, la difracción de la luz, la polarización de la luz y los fenómenos que presenta su propagación en medios anisotrópicos.
Dado que la velocidad de la luz y la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas son las mismas, se especula que la luz también es una onda electromagnética. Esta conjetura ha sido confirmada por todos los experimentos posteriores. Los resultados obtenidos utilizando la óptica geométrica suelen ser siempre aproximaciones o límites de la óptica ondulatoria en determinadas condiciones.
3. Óptica cuántica
En 1905, Einstein promovió la mencionada teoría cuántica de Planck al estudiar el efecto fotoeléctrico, y luego propuso el concepto de fotones.
Cree que la energía luminosa no distribuye la energía en el frente de onda como se describe en la teoría de las ondas electromagnéticas, sino que la concentra en partículas llamadas fotones. Esta partícula aún mantiene el concepto de frecuencia, y un fotón con frecuencia ν tiene energía hν.
El electrón utiliza parte de esta energía para vencer la atracción de la superficie del metal hacia él como función de trabajo, y el resto se convierte en energía cinética del electrón después de abandonar la superficie del metal.
Se entiende que un átomo o una molécula puede convertir su energía en radiación de campo electromagnético u obtener energía del campo, pero sólo puede hacerse en unidades de fotones hν.
Materiales de referencia:
Enciclopedia Baidu - Fotón
Enciclopedia Baidu - Onda de luz
Enciclopedia Baidu - Onda electromagnética
Enciclopedia Baidu-Óptica