Frecuencia máxima de una onda

[Guest]

Frecuencia máxima

Como consecuencia de dar valores a las frecuencias y longitudes de onda, se desprende que la máxima frecuencia que pueden soportar es la de

9*10^20 Hz, y su longitud, sería la mínima.= 3,3 *10^-11.cm.

Y de la fórmula E = hf, resultaría que la máxima energía sería:

E = 6,626 *10^-27 erg * 9*10^20 Hz. = 5,963 *10^-6 erg = 6,62*10^-27gr fuerza concentrada en la onda de 3,3*10^-11 cm

Y la mínima, sería una onda de 3*10^10cm con frecuencia de 1Hz.

Por lo que sería:

E = 6,626*10-27 erg = 7,355*10^-48 gr fuerza.

Y ello no cuadra con la atribución de las cuerdas de 10^-33 cm.
Que resultarían con una energía de 6,62 *10^-7 gr. fuerza.

Y un fotón es una cuerda.

¿Qué falla?. ¿El primer planteamiento, el de las cuerdas, o todos?.
Saludos del Abuelo.

[Arsival]

Frecuencia máxima
Como consecuencia de dar valores a las frecuencias y longitudes de onda, se desprende que la máxima frecuencia que pueden soportar es la de

9*10^20 Hz, y su longitud, sería la mínima.= 3,3 *10^-11.cm.

¿De dónde sacas eso?

[Guest]

Buena pregunta Arsival. Nadie me lo dijo. Supongo que si una onda en un segundo no puede abarcar más de la longitud de 3*10^10 cm, (c), en un instante abarcaría su inversa 1/c.

Este distancia de un instante, no puede abarcarla más rápido que c, por lo que la frecuencia será c^2 Hz

Por eso inicié con la cantidad de 9*10^20 Hz como frecuencia máxima. Y por esto también pregunto si es erróneo.

En cuanto a la mínima, le doy valor de la unidad, con lo que el recorrido de una onda, alcanza justo la distancia c.
Y no le busco fraccionarios que se me antojan artificiosos. Y si dijeramos que el mínimo es cero, indicaríamos que no hay ni fotón ni onda.
Otro concepto que pregunto si está mal planteado.

Por último al indicar que las cuerdas teóricas, disponen todas de la longitud 10^-33 cm, con diversas frecuencias en diversos planos espaciales, es otra incógnita que me gustaría dilucidar, pues ya que no cuadra con lo cuántico (supuesto por mí), indicaría que debe repartir su exceso energético en dimensiones ocultas, ya que lo máximo que puede un fotón mostrarnos en nuestro espacio-tiempo, es el máximo por mí indicado.

¿Me sacais del error?.
Saludos del Abuelo.

[Arsival]

Supongo que si una onda en un segundo no puede abarcar más de la longitud de 3*10^10 cm, (c), en un instante abarcaría su inversa 1/c.

Creo que eso no tiene mucho sentido. Pero para poder aclararnos y entendernos lo primero que hay que hacer es intentar utilizar un lenguaje preciso. Cuando hablas de "cuanto abarca una onda" no sé si te refieres a cuánto mide desde un máximo a otro (eso sería la longitud de onda) o si te refieres a lo que avanza en un determinado espacio de tiempo (eso sería la velocidad de fase).

En cualquier caso, la relación entre estas variables es:

Velocidad de fase=(longitud de onda)/periodo , o lo que es lo mismo:
Velocidad de fase=(longitud de onda)· frecuencia

Para una onda electromagnética en el vacío la velocidad de fase es constante e igual a c, la velocidad de la luz. De esa expresión puedes obtener longitudes de onda todo pequeñas que quieras con frecuencias todo lo grande que quieras, o al revés. O sea, que no puedes deducir que haya una frecuencia máxima a partir de la velocidad de la luz.

En el tema de las cuerdas no entro porque es un tema muy complejo que rebasa mi nivel y me parece peligroso intentar entenderlo a partir de lecturas de divulgación para público general, que a veces confunden más que aclarar o únicamente sirven para crear la ilusión de que se entiende algo. Además, según tengo entendido, por ahora sólo son teorías sin base experimental.

[Guest]

Fíjate Arsival, que lo que he expresado, corresponde igualmente a tu forma de indicar

Velocidad de fase = (longitud de onda). frecuencia.

Considero velocidad máxima c= 3*10^10cm por 1 Hz.

Y ésta es una onda casi plana, de longitud 3*10^10 cm, cada segundo.

Ahora si se me dice que el fotón se halla en un punto de su onda, puedo permitirme la libertad de expresar que su energía concentrada, viene a resultar lo mismo que si estuviera repartida por toda su longitud.
O sea que deduzco que si se pudiera fragmentar a la onda en longitudes mínimas, a ellas les correspondería la misma fracción de energía.

Ya ves que no sé ver cómo he de traducir y ordenar las facultades de los fotones con su onda (no ondas).

Saludos del Abuelo.

[Guest]

Acabo de darme cuenta Arsival, que especificas velocidad de fase.

Yo me baso en las proposiciones aceptadas de De Broglie, con su atribución de vibración a todas las partículas, incluido el fotón.; a las de Einstein, con su velocidad tope; a Schrödinger con su onda, donde existe la máxima probabilidad de hallar al fotón.

Y luego, al desconocido en su totalidad del espectro, lo deduzco con estas pocas premisas. O sea, lo limito entre las frecuencias

9*10^20 Hz. y la de 1 Hz.

Pero ya leí, que se realizaron experimentos en los que fotones en un medio (creo recordar He), alcanzaban velocidades superiores a la luz. Y que se referían a la velocidad de fase, o bien, a que lo hacían a velocidad superior a la que la luz, lo haría en un medio no vacío, ni preparado para la experimentación.

Eso lo he recordado ahora, sin mucho detalle, porque en su momento no le presté atención, dado que no razonaban tal efecto.

Si es así, que la velocidad de fase, se salta a la torera a las prediciones de Einstein, me gustaría conocer los razonamientos, con lo que daría un nuevo giro a mi forma de imaginar. O mejor dicho, variar las fórmulas clásicas.

Porque considero que el fotón vibra en el ámbito limitado de su longitud de onda.

Deseo tu versión, para ir enerezando mis conceptos de la luz.

Saludos del Abuelo.

[Alex]

Acabo de darme cuenta Arsival, que especificas velocidad de fase.

Yo me baso en las proposiciones aceptadas de De Broglie, con su atribución de vibración a todas las partículas, incluido el fotón.; a las de Einstein, con su velocidad tope; a Schrödinger con su onda, donde existe la máxima probabilidad de hallar al fotón.

Todo es la misma velocidad.

300000 km.s^-1= c = v.de fase=v. de propagación=long.ondaxfrecuencia

Cuando alguna vez se consigue sobrapasar esta velocidad, se están refieriendo a la velocidad de grupo, que puede ser superior a la velocidad c, cosa que la propia teoria electromagnetica no solo admite, sino lo que lo predice. No hay nada raro, salvo que es bastante complicado el poder lograrlo con frecuencias de luz visible. Con rayos X, es mucho mas frecuente y facil de conseguir. Es consecuencia de la "dispersion anomala".

En el vacio no es posible, superar c, ya que es un medio (el unico) no dispersivo y por tanto no cabe la igualdad n=c/v, siempre seria n=c/c

Saludos

[Guest]

De nuevo Alex tus mensajes me resultan ilustrativos. He consultado la "velocidad de grupo", y me horrorizo, de haber permanecido dos años propugnando la "Amplitud" de onda, diciéndoseme que en cuántica carecía de sentido, cuando de haber sabido a qué se llama velocidad de grupo, habría saldado la cuestión y nos habríamos entendido todos.

La vibración del fotón, confiere una amplitud, a la longitud de onda. Y resulta que ésta, si careciera de acompañantes, lo haría a velocidad
c/2 pí., motivada por la ondulación. Pero al sumarse con otras ondas acompañantes de similar fase, lo hace a mayor velocidad, por el aumento de amplitud, o intensidad.
Como si dijeramos que la superposición de ondas, realiza una operación geométrica pero no de desplazamiento.

Y si se realizara en el vacío, no habría diferencia entre la velocidad de fase y la de grupo. Es cuando el medio en que se realiza acusa las propias diferencias de velocidad de las diversas longitudes de onda.
En este caso, el grupo, toma una velocidad media de las componentes, multiplicada por la intensidad.

En física diríamos que masa distintas, adquieren la misma velocidad de caída, en el vacío, pero no en medio aéreo, por la resistencia del aire.

Por cierto, dije que el experimento en que se comprobó esta manifestación de velocidad mayor que la luz, era en un medio de Helio, cuando fue de Cesio.
Pero tal artículo, ya fue criticado por abonar mal interpretaciones. Cosa frecuente en los medios de comunicación, que buscan lo sensacional.

Si veis que voy por buen camino, seguiré exponiendo deducciones.

Saludos del Abuelo.

[Guest]

Tararííí........Acabo de visitar una pag. web de Textos Científicos.com
que podreis hallar pidiendo al buscador Energía mínima.
Si estos señores son fiables, con gran profusión de detalle resuelven las ecuaciones, que al final les da por resultado:

Energía mínima del fotón = 7,36229922*10^-51 Kg

¿No os parece muy semejante a lo que indico al inicio de este hilo?

E = 7,355*10^-48 gr.

Si con mis precarios medios, llego a sus mismas conclusiones, significa que lo aquí aprendido, empieza a rendir sus frutos.

Y de haber consultado antes esta página me habría ahorrado tiempo en discurrir, pero me habría perdido la alegría de acertar.

Saludos del Abuelo.

[Guest]

Si entendí lo de la velocidad de grupo y la de fase, sabré explicarlo a mis nietos de la siguiente manera.:

-"Una partícula inmaterial, a la que llamamos fotón, es pura energía. Nos la muestra moviéndose por el espacio vacío, a su velocidad característica c, fija, imposible de alcanzar por nada material.

Mientras recorre el espacio, en trayectoria rectilínea, se mueve en plano ortogonal, por un tramo llamado longitud de onda, con una frecuencia, de valor directamente proporcional al de su energía.
Este recorrido de la longitud de onda, lo realiza a la velocidad llamada de fase.

Pero además, esta vibración la realiza con movimiento ondular, tantas veces por segundo, como indica su frecuencia, lo que le confiere una altura oscilante, evidentemente menor que su longitud, con una inversa proporcionalidad a la frecuencia. Es su Amplitud. Esta vibración, la realiza a la misma velocidad, que la de fase.

Cuando varios fotones se agrupan, por disponer de longitudes de onda y fases próximas, se superponen, permitiéndoselo su inmaterialidad. Pero sus energías ondulatorias, se suman, dando por resultado unas nuevas ondas con distinta altura, que hace variar su velocidad. A ésta se le llama velocidad de grupo."
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Si esto es así, un ángulo sólido, puede recibir luz compuesta, por cantidades que le motiven dos tipos de intensidades.
Una es la que interpretábamos como cantidad de fotones monocromáticos, por unidad de superficie.

Y otra, la cantidad de grupos de fotones, por unidad de superficie. Evidentemente, esta última intensidad, es mucho más energética, que la primera.

Y ello, mejora la idea del funcionamiento de la fibra óptica. Si no entendí mal, veré la manera de explicarlo también a mis nietos.
Saludos del Abuelo.