Pregunta:
¿Cómo llegó Maxwell a la conclusión de que la luz es una onda electromagnética?
CTMacUser
2015-11-26 16:25:54 UTC
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Esta es una copia de una pregunta que acabo de hacer en Physics Stack Exchange. Al leer el texto sobre las preguntas relacionadas, parece que Maxwell equiparó la luz con el portador de fuerza electromagnética simplemente por el hecho de que los dos tenían la misma velocidad de propagación. Eso no parece muy riguroso; los dos fenómenos podrían haber tenido la misma velocidad por coincidencia. Ahora, los científicos e ingenieros posteriores encontraron mejores pruebas que conectan la luz y el electromagnetismo, pero ¿fue la afirmación de Maxwell solo una suposición afortunada? (AFAIK, la luz era lo único conocido que tenía la velocidad de propagación, pero hemos encontrado otras partículas desde entonces que comparten esa velocidad).

Hola, CTMacUser. En el futuro, * no * envíe preguntas cruzadas en diferentes sitios de SE: en su lugar, publique en un sitio y, si no obtiene una respuesta satisfactoria, marque su propia publicación para migrarla a otro sitio.
Dos respuestas:
Alexandre Eremenko
2015-11-26 20:37:51 UTC
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Maxwell tenía al menos tres argumentos a favor de la conjetura sobre la naturaleza electromagnética de la luz. El primero fue filosófico (Cap. XX, sección 781). No podía imaginar ondas propagándose en el espacio vacío, por lo que para la onda electromagnética tuvo que asumir la existencia de algún medio que llena el espacio. Luego escribe:

Llenar el espacio con un nuevo medio cada vez que se explica cualquier fenómeno nuevo no es de ninguna manera filosófico, pero si el estudio de dos ramas diferentes de la ciencia ha sugerido independientemente la idea de un medio y si las propiedades que deben atribuirse al medio para dar cuenta de los fenómenos electromagnéticos son del mismo tipo que las que atribuimos al medio luminífero para dar cuenta de los fenómenos de la luz, la evidencia de la La existencia física del medio se fortalecerá considerablemente

Luego deriva la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas, no solo en el vacío sino en diferentes sustancias, por lo que de hecho calcula el índice de refracción, en términos de constantes electromagnéticas, y obtiene una coincidencia numérica justa (al menos 2 dígitos en todos los casos).

Y finalmente analiza los experimentos de Faraday que demuestran la acción del magnetismo sobre la luz. Faraday fue capaz de alterar el plano de polarización de la luz mediante un electroimán.

Todos estos argumentos discutidos en el Capítulo 20 de su tratado constituyen un caso muy convincente de la naturaleza electromagnética de la luz.

Andreas H.
2015-11-26 16:41:54 UTC
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Creo que se especuló incluso antes de Maxwell que la luz podría ser una onda electromagnética, o que existe una conexión entre el electromagnetismo y la luz.

Es cierto que Maxwell no lo demostró, pero, como usted dice, sus ecuaciones predijeron por primera vez con rigor las ondas electromagnéticas (y también todos los demás fenómenos electromagnéticos). Quizás la indicación más fuerte es que también predijo la velocidad de la luz correctamente con solo dos constantes (épsilon y mu) medidas en experimentos estáticos de banco. Yo diría que esto es, aunque no una prueba, un fuerte indicio y quizás la gente de esa época también se sintió así. Y de vuelta a lo que creo que la velocidad de la luz era la única velocidad conocida por ser tan alta.

Que yo sepa, las ondas electromagnéticas fueron probadas rigurosamente mediante un experimento directo de Heinrich Hertz, que fue después de que Maxwell escribiera sus ecuaciones.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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