PROPAGACIÓN CORPUSCULAR DEL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO

 

 

Acabamos de ver que en 1887 se realizó el primer experimento en el que se produjeron y se detectaron ondas electromagnéticas. En el curso de ese experimento Hertz observó en las esferas metálicas del receptor un incremento de la emisión de electrones por el metal al ser iluminado. Lo llamó efecto fotoeléctrico y no le prestó entonces mucha atención. Sin embargo, resultó que la interpretación posterior que Einstein (1879-1955) dio a este fenómeno, le llevó a plantear un modelo corpuscular de la luz y, por tanto, a cuestionar la propia teoría electromagnética.

 
El efecto fotoeléctrico es uno entre varios fenómenos, relativos a procesos de interacción entre la luz y la materia, que no tienen explicación si se aplica a la luz un modelo ondulatorio. En el año 1900, tratando de explicar uno de estos hechos (la radiación del cuerpo negro), Planck (1858-1947) introdujo un concepto nuevo: los quanta. Para Planck, un quantum era una cantidad pequeña de energía que puede ser emitida o absorbida. Supuso que la energía luminosa absorbida o emitida (como la radiada por un cuerpo negro) está constituida por quanta. Algo inaceptable para la teoría electromagnética de la luz (ondulatoria), según la cual la energía del campo electromagnético ha de estar repartida por el espacio de una manera continua y se debería poder absorber o emitir en cualquier cantidad arbitraria.

Cinco años más tarde, en 1905 (el mismo año en el que publicó el artículo principal de relatividad especial), Einstein dio un significado físico a los quanta. Los concibió como cantidades de energía localizables en una región acotada del espacio, que "no se pueden dividir y sólo pueden ser absorbidos o generados como un todo". Esta hipótesis le permitió explicar de forma satisfactoria el efecto fotoeléctrico.
 

 

Estos corpúsculos con los que se representa a la luz se llaman fotones. Años después de ser propuestos, se observaron bastantes fenómenos que se explican satisfactoriamente admitiendo que la luz está constituida por fotones. Entre estos fenómenos podemos mencionar el descubrimiento de los rayos X (que se producen, como indica la figura animada de la izquierda, mediante un proceso inverso al efecto fotoeléctrico), el efecto Compton, y los espectros discontinuos de absorción y de emisión de los átomos.