LA ENERGÍA COHERENTE II

Publicado en por integracionser.2012.over-blog.es

Características del Fotón

 

viaje fotonesEn física, el Fotón es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética elemental incluyendo los rayos gama, rayos X, luz ultravioleta, luz visible, luz infrarroja, microondas, y ondas de radio.

 

El Fotón se diferencia de muchas otras partículas elementales, tales como el electrón y los quarks, en que tiene masa cero; por lo tanto, viaja (en vacío) a la velocidad de la luz (300,000 km/seg). Como todo quanta, el Fotón tiene características de onda y de partícula ("dualidad onda-partícula"). Se comporta como una onda en algunos fenómenos como la refracción que tiene lugar en una lente; o como una partícula cuando interacciona con la materia para transferir una cantidad fija de energía.

 

Además de energía, los Fotones llevan también asociada una cantidad de movimiento o momento lineal, y tienen una polarización. Siguen las leyes de la mecánica cuántica, lo que significa que a menudo estas propiedades no tienen un valor bien definido para un Fotón dado. En su lugar se habla de las probabilidades de que tenga una cierta polarización, posición, o cantidad de movimiento. Por ejemplo, aunque un Fotón puede excitar una molécula, a menudo es imposible predecir cuál será la molécula excitada. La descripción anterior de un Fotón como portador de radiación electromagnética es utilizada con frecuencia por los físicos. Sin embargo, en física teórica, un Fotón puede considerarse como un mediador para cualquier tipo de interacción electromagnética.

 

Con el modelo de Fotón como partícula podían explicarse observaciones experimentales que no encajaban en el modelo ondulatorio clásico de la luz. En particular, explicaba cómo la energía de la luz dependía de la frecuencia (dependencia observada en el efecto fotoeléctrico) y la capacidad de la materia y la radiación electromagnética para permanecer en equilibrio térmico. El concepto de Fotón ha llevado a avances muy importantes en física teórica y experimental, tales como la teoría cuántica de campos y a inventos como el láser.

 

Los Campos Electromagnéticos

 

Una onda electromagnética está formada por paquetes muy pequeños de energía llamados Fotones. La energía de cada paquete o Fotón es directamente proporcional a la frecuencia de onda: Cuanta más alta es la frecuencia, mayor es la cantidad de energía contenida en cada Fotón.

 

(Espectro Electromagnético)

 

espectro-electromagnetico

 

El efecto de las ondas electromagnéticas en los sistemas bilógicos está determinado en parte por la intensidad del campo y en parte pos la cantidad de energía contenida en cada Fotón.

 

Las ondas electromagnéticas de baja frecuencia se denominan "campos electromagnéticos", y las de muy alta frecuencia, "radiaciones electromagnéticas". Según sea su frecuencia y energía, las ondas electromagnéticas pueden clasificarse en "radiaciones ionizantes" o "radiaciones no ionizantes".

 

Efectos Biológicos

 

Las radiaciones ionizantes son ondas electromagnéticas de frecuencia extremadamente elevada (rayos X y gamma), que contienen energía suficiente para producir la ionización (conversión de átomos o partes de moléculas en iones con carga eléctrica positiva o negativa) mediante la ruptura de los enlaces atómicos que mantienen unidas las moñéculas en la célula.

 

(Espectro de Radiación no Ionizante)

 

radiaciones[1]

 

Las radiaciones no ionizantes constituyen, en general, la parte del espectro electromagnético cuya energía es demasiado débil para romper enlaces atómicos. Entre ellas cabe citar la radiación ultravioleta, la luz visible, la radiación infrarroja, los campos de radiofrecuencias y microondas, los campos de frecuencias extremadamente bajas y los campos eléctricos y magnéticos estáticos.

 

Las radiaciones no ionizantes, aún cuando sean de alta intensidad, no pueden causar ionización en un sistema biológico. Sin embargo, se ha comprobado que esas radiaciones producen otros efectos biológicos, como por ejemplo calentamiento, alteración de las reacciones químicas o inducción de corrientes eléctricas en los tejidos y las células.

 

Las ondas electromagnéticas pueden producir efectos biológicos que a veces, pero no siempre, resultan perjudiciales para la salud. Es importante comprender la diferencia entre ambos:

 

Un efecto biológico se produce cuando la exposición a las ondas electromagnéticas provoca algún cambio fisiológico perceptible o detectable en un sistema bilógico.

 

Un efecto perjudicial para la salud tiene lugar cuando el efecto biológico sobrepasa la capacidad normal de compensación del organismo y origina algún proceso patológico.

 

banos-de-sol1Algunos efectos biológicos pueden ser inocuos, como por ejemplo la reacción orgánica de incremento del riego sanguíneo cutáneo en respuesta a un ligero calentamiento producido por el Sol. Algunos efectos pueden ser provechosos, como por ejemplo la sensación cálida de la luz solar directa en un día frío, o incluso beneficiosos para la salud, como es el caso de la función solar en la producción de vitamina D por el organismo. Sin embargo, otros efectos biológicos, como son las quemaduras solares o el cáncer de piel, resultan perjudiciales para la salud.

 

Desde el punto de vista biológico, el ser humano percibe la luz típicamente mediante los ojos, conocido esto por efecto luminoso, y también a través de la piel, por el efecto térmico. En general los animales se rigen por la luz para realizar la mayoría de sus cambios vitales, y más particularmente, mediante los ojos y el cerebro, captan una enorme cantidad de información del entorno que les rodea. 

 

Durante su evolución, la ciencia ha analizado la influencia de la luz en la materia viva. Entre los efectos positivos de esta interacción está el estudio de la fotosíntesis en las plantas, y la influencia que la luz solar tiene en la salud de las personas, entre otras.

 


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