¿Te has preguntado alguna vez cómo la luz encuentra su camino hasta tus ojos? Proviene de una cosa extraordinaria llamada fuente de fotones. Fotón: Una Pequeña Unidad Individual Que Lleva Tanto Luz Como Energía. Estas pequeñas cositas son geniales porque se mueven casi a la velocidad de la luz. En este punto, podemos aprender todo sobre los fotones: de qué están hechos y de dónde vienen los haces. Bueno, entonces, ¡vamos a ver algo de luz! ...
Los físicos piensan en la luz y la energía como formadas por partes diminutas llamadas fotones. Son como pequeños corredores que se mueven a través del espacio. Se producen cuando partículas cargadas, como electrones y protones, chocan con otros electrones o positrones. La colisión de las partículas contrarias también produce fotones. Por ejemplo, la fuente más significativa de fotones es el sol. El sol emite energía en forma de fotones a través del espacio vacío hacia la Tierra, la cual percibimos como luz y calor. La ausencia del sol y sus fotones haría de nuestro mundo un lugar frío y oscuro.
La mayoría de los fotones no se crean de manera igualitaria y este es un proceso importante para observar. Uno se llama emisión espontánea. Esto ocurre cuando un electrón en un nivel de energía más alto regresa a uno de los niveles inferiores, emitiendo un fotón. Imagina un globo que ha sido inflado—ahora, imagínalo estallando—¡libera energía! Este proceso se llama emisión estimulada y es una segunda forma en que se producen los fotones. Y eso es exactamente lo que ocurre en los láseres. Mientras que, en los Láseres, los fotones viajan en una dirección causando que otros átomos liberen más fotones. Esto concentra la luz en un haz intenso y poderoso, como el que podemos ver cuando un puntero láser brilla.
Muchas de las mejores luces que tenemos están en nuestros laboratorios y hospitales. Una fuente de haz intenso podría ser realizada por un sincrotrón, llamado así por ser una luz muy brillante. Es una máquina única porque genera luz a través de aceleradores de electrones casi a la velocidad de la luz y curvas gracias a imanes. Y esto genera muchos, muchos fotones que los investigadores pueden observar para examinar diversos materiales y pequeñas formas vivientes en tamaños muy reducidos. Es como si a los científicos se les hubiera dado un súper aumento a base de luz que les permite ver cosas en tamaños más pequeños de lo que nuestro cerebro puede siquiera comprender.
La única cosa es… que los fotones son bolas muy extrañas y vienen con algunas peculiaridades. ¡No se revela peso, sino energía! Esto significa que pueden viajar ligeros. Curiosamente, los fotones también pueden ser tanto partículas como ondas (el cuántico de una onda). Reflejan colores y cada color tiene una longitud de onda diferente. Esto se debe a que la luz de diferentes colores viaja de maneras distintas: por ejemplo, la luz roja tiene una longitud de onda más larga que la luz azul, así que cuando se emiten juntas luces rojas y azules, se mueven a diferentes velocidades. Y esta combinación de colores es lo que nos permite ver un arcoíris.
Los fotones pueden crearse en… la naturaleza, como fotones del sol, o se producen artificialmente mediante una tecnología más sofisticada basada en láseres y sincrotrones. También pueden ser capturados por otras cosas, como las plantas y diversas sustancias que los convierten en diferentes formas de energía (por ejemplo, química en el caso de cuando una planta crece o eléctrica que suministra energía para nuestros dispositivos). Esto es significativo porque muestra cómo la energía puede convertirse de una forma a otra.
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