1. Él _____ es donde los fotones de alta energía impulsan las reacciones que forman la mayor parte del ozono de la Tierra.
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Respuesta:
¿Qué es un fotón? Una partícula fundamental para la energía solar
La energía solar fotovoltaica es uno de los tipos de energía renovable que más potencial tiene en la actualidad. Se puede utilizar en todo el mundo y, después de la inversión inicial, los costes de operación y mantenimiento son bajos, lo cual aumenta su rentabilidad.
¿Cómo son de importantes los fotones para el tránsito de la radiación solar en la Tierra? En este post de Svea Solar te explicaremos no sólo que son los fotones, sino también te hablaremos sobre su importancia para la tecnología solar fotovoltaica.
¿Qué es un fotón?
Según la física cuántica, un fotón es una partícula elemental que compone la luz y el quantum de energía en forma de radiación electromagnética, emitido o absorbido por la materia.
También se define como una partícula indivisible que se mueve a la velocidad de la luz. La luz viene en paquetes a los que se les llama fotones. Sin embargo, no se puede detectar su estructura a simple vista.
Albert Einstein le daba al fotón la denominación de “cuanto de luz”. Fue el físico estadounidense Gilbert Newton Lewis quien acuñó el nombre moderno de fotón, que significa luz en griego.
Los fotones son las partículas portadoras de las formas de radiación electromagnética, no sólo de la luz. En ellas se incluyen los rayos X, los rayos gamma, la luz ultravioleta, la luz infrarroja, la luz visible, las microondas y las ondas de radio.
La idea de la luz como partícula retornó con el concepto moderno de fotón. Los fotones viajan en el vacío a velocidad constante y carecen de masa. Tampoco tienen carga eléctrica, pero presentan propiedades de ondas y de partículas como todos los cuantos.
Un fotón puede comportarse como una onda en fenómenos como la refracción, que ocurre por ejemplo en los lentes. También se comporta como una partícula cuando interactúa con la materia para transferir una cantidad determinada de energía, que es inversamente proporcional a la longitud de la onda.
El aspecto de la partícula de un fotón se correlaciona con la expresión de un momento angular constante y cuantificado. Se expresa en la constante de Planck y su energía se obtiene por el producto de esta constante, de momento angular por un término de frecuencia.
Para que el ojo reciba suficiente estimulación y pueda ver la luz, se requiere que la energía de un fotón sea alrededor de 4x1019 julios. Además de la energía, los fotones también están asociados a una cantidad de momento lineal y a una polarización.
Propiedades de los fotones
Como habíamos comentado previamente, la masa de un fotón es igual a cero, lo que implica que no tiene masa ni tampoco carga eléctrica. Los fotones, como partículas estables que son, constan de varias propiedades físicas:
Emisión
Se emiten en varios procesos naturales. Por ejemplo, cuando una carga se acelera, se emite radiación sincrotrón. Durante una transición molecular, atómica o nuclear a un nivel de energía más bajo, se emitirán fotones de varias energías o cuando se aniquila una partícula con su antipartícula.
Absorción
Los fotones se absorben en los procesos de reversión temporal. Por ejemplo, en la producción de pares partícula – antipartícula o en las transiciones moleculares, atómicas o nucleares a un nivel más alto.
Energía y movimiento
Se mueven a la velocidad de la luz en el espacio vacío. La energía del fotón y su movimiento lineal dependen de su frecuencia, la cual es equivalente a su longitud de onda.
¿Para qué se usan los fotones?
Son muchas las aplicaciones que tienen los fotones hoy en día, sobre todo en tecnología. El estudio de los fotones ha conducido a avances importantes, tanto en la física teórica como en la experimental. Los ejemplos los encontramos con los láseres, la teoría cuántica de campos, el condensado de Bose – Einstein, entre otros.