Masa del fotón

[mifkop]

Pregunta quizás chorra.
¿Es correcto decir que el fotón no tiene masa (en reposo) porque va a la velocidad c?
¿O sería más apropiado decir "el fotón va a velocidad c porque su masa es nula"?
Al hilo de lo mismo...cuando la luz atraviesa un cristal ME SUENA que la velocidad es < c..... yo siempre había pensado que el fotón sólo puede "existir" a velocidad c.

¿Me aclaráis un poco el cipote mental que tengo?

Por favor, intentad darme respuestas simples (si se puede) y fáciles de entender.

Saludos...

[DeepField]

Una partícula se moverá a velocidad c en el vacío (ni más ni menos) si y solo si no tiene masa. Como ves, es condición necesaria y suficiente.
En un medio material diferente del vacío la velocidad será menor. Para los fotones y para todas las demás partículas que interactúen con dicho medio material.

Saludos

[Sombra]

Ya te ha comentado Deep, sólo puntualizar que cuando la luz atraviesa un medio viaja casi todo el tiempo por el vacío y ahí va a velocidad c, lo que ocurre es que "choca con átomos", vamos, que es absorbido por un electrón de un átomo y este le vuelve a emitir etc, esto es lo que hace que al medirlo veamos que tarda más en atravesar un medio que el vacío.

[mifkop]

Entendido todo.
Otra duda. Es correcto pensar que las partículas de menos masa viajan a mayor velocidad en el vacio que la demás (neutrinos?) o no tiene relación directa la masa con la velocidad en vacío?

[Sombra]

Entendido todo.
Otra duda. Es correcto pensar que las partículas de menos masa viajan a mayor velocidad en el vacio que la demás (neutrinos?) o no tiene relación directa la masa con la velocidad en vacío?

Si preguntas si los neutrinos viajan más rápido que otras partículas más rápidas (eso me parece, pero me parece que lo has redactado un poco enrevesado xd) pues hombre, depende, la velocidad de cualquier partícula dependerá de "con cuanta fuerza la impulses", vamos, de qué energia le das, está claro que un neutrino con la misma energía cinética que un protón va a ir más rápido que este, pero nada impide (que yo sepa, igual hay alguna condición a niveles superiores que lo impiden, aunque no creo que tenga mucho sentido) que haya neutrinos con poca energía cinética de forma que partículas con más masa vayan más deprisa que estos (vaya como me he enrollado para decir una mierda que se decía en tres palabras)

[n0mad]

Si preguntas si los neutrinos viajan más rápido que otras partículas más rápidas (eso me parece, pero me parece que lo has redactado un poco enrevesado xd) pues hombre, depende, la velocidad de cualquier partícula dependerá de "con cuanta fuerza la impulses", vamos, de qué energia le das, está claro que un neutrino con la misma energía cinética que un protón va a ir más rápido que este, pero nada impide (que yo sepa, igual hay alguna condición a niveles superiores que lo impiden, aunque no creo que tenga mucho sentido) que haya neutrinos con poca energía cinética de forma que partículas con más masa vayan más deprisa que estos (vaya como me he enrollado para decir una mierda que se decía en tres palabras)

Mas facil, sombrita, que te haces la picha un lio. Si algo tiene masa nada te impide ponerte en su sistema de referencia, en el cual esta parado.

[MarcoPolo]

Mas facil, sombrita, que te haces la picha un lio. Si algo tiene masa nada te impide ponerte en su sistema de referencia, en el cual esta parado.

Sea un pequeño pulso o paquete de electrones, de igual velocidad y dirección, que incide sobre un material cristalino, produciéndose en su reflexión o transmisión una determinada figura de difracción sobre una pantalla o película fotográfica, que depende, aplicando la ley de Bragg, de las características de la malla cristalina, así como de la longitud de onda de de Broglie de los electrones en función de su velocidad. La figura de difracción es un hecho objetivo para cualquier observador.

Consideremos lo anterior visto desde el sistema de referencia ligado al paquete de electrones, que ahora le atribuimos velocidad cero, desapareciendo la onda de de Broglie (long. de onda infinita). Ahora lo que se mueve es el material cristalino, que no se dispersa.

Como me estoy durmiendo, prefiero preguntarlo: ¿Cómo se maneja ahora el tema para que se siga produciendo la figura de difracción?

Gracias y saludos.

[jorge quantum]

Consideremos lo anterior visto desde el sistema de referencia ligado al paquete de electrones, que ahora le atribuimos velocidad cero, desapareciendo la onda de de Broglie (long. de onda infinita). Ahora lo que se mueve es el material cristalino, que no se dispersa.

Creo que esto tiene sentido sólo antes del proceso de difracción, ya que como lo has anotado, se da un proceso de Bragg, es decir, la dirección del vector de onda asociado al electrón cambia de orientación (más no de magnitud) por lo tanto deja de ser un sistema inercial y la difracción se daría por la acción de fuerzas ficticias.

[whistilin]

1.- "Sea un pequeño pulso o paquete de electrones, de igual velocidad y dirección". Esto es imposible. Un paquete de ondas es una composición de ondas planas que se mueven con distinta velocidad por fuerza. La interferencia en estas ondas es lo que produce el paquete que se mueve con una velocidad de grupo constante y sin dispersarse en el vacío. Voy a asumir que lo que quieres decir con esa oración en realdiad es que tienes unos cuantos paquetes de onda que se mueven con igual velocidad de grupo. Cuando te vas al sistema de ref. que se mueve con esa velocidad de grupo, en realidad lo que estás viendo son ondas entrantes y salientes que interfieren generando un paquete que no se desplaza en el tiempo.

2.- Por lo que te he dicho anteriormente, la velocidad del electrón está indeterminada. La posición también lo está en una cantidad del orden de la longitud espacial del paquete de onda. Hay una relación inversa en la determinación de ambas.

3.- Da igual que tú vayas hacia la malla o que la malla venga hacia ti. Lo único importante para generar un patrón de difracción es tu incapacidad para determinar qué centro dispersor ha interactuado con tu electrón. Para esto, la longitud de onda del paquete, debe ser comparable con la distancia entre los centros dispersores. La onda de de Broglie no se va a ninguna parte ni tiene longitud de onda finita - por qué iba a pasar esto? Si hay figura de difracción en un sistema, la hay en el otro.

Sea un pequeño pulso o paquete de electrones, de igual velocidad y dirección, que incide sobre un material cristalino, produciéndose en su reflexión o transmisión una determinada figura de difracción sobre una pantalla o película fotográfica, que depende, aplicando la ley de Bragg, de las características de la malla cristalina, así como de la longitud de onda de de Broglie de los electrones en función de su velocidad. La figura de difracción es un hecho objetivo para cualquier observador.

Consideremos lo anterior visto desde el sistema de referencia ligado al paquete de electrones, que ahora le atribuimos velocidad cero, desapareciendo la onda de de Broglie (long. de onda infinita). Ahora lo que se mueve es el material cristalino, que no se dispersa.

Como me estoy durmiendo, prefiero preguntarlo: ¿Cómo se maneja ahora el tema para que se siga produciendo la figura de difracción?

Gracias y saludos.

[whistilin]

Para aclarar un poco mas porque entender la respuesta a estas preguntas ES entender la mecanica cuantica. Un electron cuya posicion esta perfectamente determinada tiene una indeterminacion infinita en su momentum. Si en cambio asumes que el momentum del electron esta infinitamente determinado, como es por ejemplo el caso de un electron en reposo, entonces la posicion ha de estar infinitamente determinada.

Estos estados extremos en realidad no existen en la naturaleza, si bien son muy utiles en el formalismo pues, por ejemplo, cualquier estado lo puedes expresar como una superposicion de ondas planas. Lo que siempre se tiene es un electron con cierta indeterminacion en ambos, posicion y momento. Si la indeterminacion en la posicion es suficientemente grande entonces la MC te dice que es intrinsecamente imposible determinar que centro dispersor ha interaccionado con el electron y aparece un patron de interferencia.

Si has entendido el experimento de la doble rendija, entonces la difraccion en una red cristalina no es mas que una generalizacion a n rendijas. La interpretacion que he puesto es igualmente aplicable a ambos experimentos.