ARTÍCULOS DE FÍSICA

EL ÍNDICE DE REFRACCIÓN DELANTE DEL COMPTON DUAL

Desarrollo del Tema.

La cantidad de movimiento de un fotón que camina en cualquier medio de propagación diferente al vacío, depende del tipo de material del medio y la respectiva longitud de onda con que cuenta el fotón. Lo más probable es que realmente se mueva también dentro de un campo gravitatorio, llevando entonces una trayectoria espacial curva, aun cuando en realidad pueda estar moviéndose según líneas de universo lo más "rectas" posibles a través de un espacio-tiempo-masa curvado.

Es preciso aclarar al momento que en este trabajo utilizaremos el concepto definido de líneas de universo como aquellas trayectorias que siguen una partícula en el espacio-tiempo-masa de cinco dimensiones.

La disminución en la cantidad de movimiento de un fotón en un medio de propagación distinto al vacio, puede describirse en su lugar como una combinación del fotón con excitaciones cuánticas de la materia (cuasipartículas como fonones y excitones) para formar un polaritón.

Buscando formular el índice de refracción de una onda en un material, con unas leyes físicas que le den una forma tal que tengan validez para todos los observadores inerciales. Decimos entonces que el tiempo que tarda un polaritón o excitaciones cuánticas de la materia para emitir un “nuevo” fotón después de haberlo absorbido, es suficiente para que su trayectoria en cortas líneas de universo describa en ese tiempo un “ángulo de curvatura mínima” θ con respecto a la trayectoria del tiempo en el vacío del mismo fotón de luz. En este trabajo nos queremos referir como ejemplo, sólo a los fotones dispersados elásticamente en su totalidad (Dispersión de Rayleigh).

El coseno de este “ángulo de curvatura mínima” θ ayuda a identificar con mayor facilidad, el tipo preciso de geometría que tiene el espacio-tiempo-masa en que se mueve la onda. Entonces, el coseno de θ es igual al cociente de la relación entre la velocidad de la onda en el medio y la velocidad de la misma en el vacío. Esta relación es constante para una determinada longitud de onda en un determinado material de un medio de propagación.

(3)

El inverso del coseno de θ que es un valor adimensional, precisamente es n, el índice de refracción conocido.

(4)

Fig.1

En relación con lo anterior se puede concluir que de la ley de Snell o de la ecuación número (1) en este artículo, se obtiene la siguiente relación número cinco (5).

(5)

Donde θa es el “ángulo de curvatura mínima” del medio donde se describe θ1 y θb es el otro respectivo “ángulo de curvatura mínima” del medio donde se forma θ2.

En la ecuación número cinco(5) se puede apreciar fácilmente que, cuando un rayo de luz cruza la superficie de separación entre dos medios de distintos índice de refracción, aparecen unas relaciones matemáticas constantes e iguales a ambos lados de la relación, por una parte está la relación entre los cosenos de los “ángulo de curvatura mínima” de la onda en los medios respectivos y por el otro, la relación de los senos de los ángulos de incidencia y refracción descritos en ambos medios por el referido rayo. Relación matemática que no puede ser violada en ningún momento por los respectivos rayos.

Lo anterior parece indicar fielmente que a la ley de Snell se le puede predecir: que el rayo incidente y refractado jamás podrán describir esos ángulos de cero grados o en otras palabras, de ningún modo podrán ser totalmente perpendiculares a la interface entre los referidos medios de propagación. Esta predicción coincide con la noción de la relatividad general en el hecho de que los rayos siempre describirán líneas de universo en mínima curvatura dentro del espacio-tiempo-masa curvado en cinco dimensiones.

Fig.2

El mismo fenómeno abordado en la fig.1 pero estudiando el comportamiento corpuscular del fotón, tal como una partícula, nos conlleva a encontrar en la física una explicación del significado que tiene la gravedad en el índice de refracción pero, explicado de una forma tal que tiene validez para todos los observadores inerciales. El mismo fenómeno es también estudiado en la fig.2 pero utilizando esta vez, las propiedades ondulatorias del fotón tal como una onda y nos encontramos, con la misma conclusión final del Compton dual.

3. Conclusión.

a)-Así como los rayos andan dentro de un espacio-tiempo-masa curvado de cinco dimensiones a través de los medios de propagación, describiendo así estrechos “ángulo de curvatura mínima” θ cercanos a cero grados, con trayectorias en líneas de universo de mínima curvatura. También los cuerpos mayores entre ellos nosotros, andamos en líneas de universo describiendo también grandes “ángulo de curvatura mínima” θ cercanos al ángulo recto, ángulos que identificarían el índice de refracción de los cuerpos mayores en cualquier medio de propagación.

La cantidad de movimiento de un fotón que camina en cualquier
medio de propagación diferente al vacío, depende del tipo de material del medio
y la respectiva longitud de onda con que cuenta el fotón. Lo más probable es
que realmente se mueva también dentro de un campo gravitatorio, llevando
entonces una trayectoria espacial curva, aun cuando en realidad pueda estar
moviéndose según líneas de universo lo más "rectas" posibles a través
de un espacio-tiempo-masa curvado.

Es preciso aclarar al momento que en este trabajo utilizaremos
el concepto definido de líneas de universo como aquellas trayectorias que
siguen una partícula en el espacio-tiempo-masa de cinco dimensiones.

La disminución en la cantidad de movimiento de un fotón en un
medio de propagación distinto al vacio, puede describirse en su lugar como una
combinación del fotón con excitaciones cuánticas de la materia (cuasipartículas
como fonones y excitones) para formar un polaritón.

Buscando formular el índice de refracción de una onda en un
material, con unas leyes físicas que le den una forma tal que tengan validez
para todos los observadores inerciales. Decimos entonces que el tiempo que
tarda un polaritón o excitaciones cuánticas de la materia para emitir un
“nuevo” fotón después de haberlo absorbido, es suficiente para que su
trayectoria en cortas líneas de universo describa en ese tiempo un “ángulo de
curvatura mínima” θ con respecto a la trayectoria del tiempo en el vacío del
mismo fotón de luz. En este trabajo nos queremos referir como ejemplo, sólo a
los fotones dispersados elásticamente en su totalidad (Dispersión de Rayleigh).

El coseno de este “ángulo de curvatura mínima” θ ayuda a
identificar con mayor facilidad, el tipo preciso de geometría que tiene el
espacio-tiempo-masa en que se mueve la onda. Entonces, el coseno de θ es igual
al cociente de la relación entre la velocidad de la onda en el medio y la
velocidad de la misma en el vacío. Esta relación es constante para una
determinada longitud de onda en un determinado material de un medio de
propagación.

El inverso del coseno de θ que es un valor adimensional,
En relación con lo anterior se puede concluir que de la ley de
Snell o de la ecuación número (1) en este artículo, se obtiene la siguiente
relación número cinco (5).

Donde θa es el “ángulo de curvatura mínima” del medio
donde se describe θ1 y θb es el otro respectivo “ángulo
de curvatura mínima” del medio donde se forma θ2.

En la ecuación número cinco(5) se puede apreciar fácilmente que,
cuando un rayo de luz cruza la superficie de separación entre dos medios de
distintos índice de refracción, aparecen unas relaciones matemáticas constantes
e iguales a ambos lados de la relación, por una parte está la relación entre
los cosenos de los “ángulo de curvatura mínima” de la onda en los medios
respectivos y por el otro, la relación de los senos de los ángulos de
incidencia y refracción descritos en ambos medios por el referido rayo.
Relación matemática que no puede ser violada en ningún momento por los
respectivos rayos.

Lo anterior parece indicar fielmente que a la ley de Snell se le
puede predecir: que el rayo incidente y refractado jamás podrán describir esos
ángulos de cero grados o en otras palabras, de ningún modo podrán ser
totalmente perpendiculares a la interface entre los referidos medios de
propagación. Esta predicción coincide con la noción de la relatividad general
en el hecho de que los rayos siempre describirán líneas de universo en mínima
curvatura dentro del espacio-tiempo-masa curvado en cinco dimensiones.

El mismo fenómeno abordado en la fig.1 pero estudiando el
comportamiento corpuscular del fotón, tal como una partícula, nos conlleva a
encontrar en la física una explicación del significado que tiene la gravedad en
el índice de refracción pero, explicado de una forma tal que tiene validez para
todos los observadores inerciales. El mismo fenómeno es también estudiado en la
fig.2 pero utilizando esta vez, las propiedades ondulatorias del fotón tal como
una onda y nos encontramos, con la misma conclusión final del Compton dual.