¿Y si los electrones acelerados son fotones? (Tubo de Rayos X)
Admito que hablo desde una pseudo-ignorancia, pero no hay preguntas tontas sino, tontos que no preguntan.
Estoy estudiando la Lic. En producción de bioimagenes, desde la primera clase de bioimagenologia donde me explicaron el proceso de creación de rayos POR para el uso medico, y el profesor dijo la palabra " fotón " me atrapo, por mi cuenta leí más de un libro para entender la naturaleza del fotón, como saben los rayos POR general un daño a nivel biológico y el motor de todo esto es bajar la dosis de radiación a la que nos exponemos los licenciados y al paciente. El asunto es que no encuentro al profesor demasiado entusiasmado en su rol y tras mis reiteradas preguntas, recibo un " no te preocupes por eso, ya lo vamos a ver más adelante", pero yo necesito las respuestas ahora, por que esto me saca el sueño.
Se me ocurrió algo, ¿y si en realidad un electrón accelerado es en realidad un fotón?
En el tubo de rayos POR, un filamento de tungsteno se calienta liberando "electrones" que estos dirigidos al ánodo ( también de tungsteno ) chocan contra este y de esa interacción de electrones acelerados lanzados desde el ánodo con los electrones de los átomos del ánodo, se producen los fotones por el efecto carateristico y el efecto de frenado, a estos los estudie como efectos de generación. Cuando estos llegan al cuerpo del paciente se produce el efecto fotoeléctrico y compton. Si los fotones se comportan como partículas al interactuar con materia, ¿cómo podemos asegurar que lo que sale delanodo son electrones y no fotones?.. Cada vez que indago más y más, más variables aparecen y más similitudes encuentro entre el electrón y el fotón, tengo un cuardeno entero, lleno de anotaciones y preguntas.
Ahora viene la parte de las preguntas
¿Por qué no decir que el efecto fotoeléctrico y el compton también se producen al interactuar con la materia en el cátodo?
¿Por qué un electrón acelerado no puede ser un fotón?
¿La emisión de un fotón? ¿Se produce por la aceleración o el "frenado" de un electrón por que en el sincrotron se producen al acelerarlos y en el efecto de frenado se produce por la desaseleracion? ¿Cuándo "pierde" energía un electrón?
La frecuencia de onda de estos fotones, esta ligada a su energía, como observamos en el efecto compton. ¿La velocidad también esta ligada a su frecuencia?
Entonces según lo que nos dicen del efecto de frenado o Bremsstrahlung, ¿por qué un electrón que pasa cerca del núcleo del átomo pierde energía? Y si fuera un fotón y no un electrón el que "pierde" energía al acercarse al núcleo cambiando su trayectoria y velocidad, no podría decantar en un cambio de frecuencia y como frecuencia es proporcional a su energía, ¿este foto "desviado" al cambiar su frecuencia desprendería otro fotón?
Me invaden preguntas que por mi mismo, no puedo encontrarles respuesta alguna.
Estaría más que agradecido si alguien se pudiera comunicar conmigo además de responder estas preguntas.
1 Respuesta
Empecemos por el lado que te hiciste una ensalada en la cabeza: Los electrones son FERMIONES, particulas con masa, que pueden viajar a 5 km/hora, estarse quietos... pero jamas alcanzar la velocidad de la luz y cumplen con el Principio de exclusion: No puede haber mas de uno solo en el mismo lugar del espacio. Los fotones son BOSONES DE GAUGE, que es "la otra parte" de las particulas elementales". Esas existen solamente desplazandose a la velocidad de la luz, no pueden estar jamas quietas, y no cumplen el Principio de exclusion: Pueden entrar todas las del Universo en el mismo espacio de una... y seguir estando vacio, porque no poseen masa.
Asi que, lo que sale del filamento, son electrones sin la menor duda: Se aceleran con el voltaje que se le aplica al tubo: Chocan contra el otro electrodo, y cuando se absorben por un atomo... EMITEN la diferencia entre el nivel de energia que ocupan en el atomo y la energia cinetica, en forma de UN FOTON DE RAYOS X. Asi de simple y basico.
