## [Fotón](/es/node/51366) Definición Un fotón es el cuanto del campo electromagnético: una excitación elemental de un modo de campo que transporta energía ħω y momento ħk, es sin masa, tiene comportamiento de spin 1 (helicidad ±1) y media las interacciones electromagnéticas en electrodinámica cuántica. ## Principio Principio Los campos electromagnéticos se cuantizan en excitaciones discretas; los fotones son cuantos bosónicos creados y anulados por operadores escalera asociados a modos de campo, obedeciendo indistinguibilidad y estadística de Bose. ## Demostración Demostración Una fuente heraldada de fotones únicos prepara un estado de Fock de un fotón detectado por contadores de un solo fotón; la interferencia en un interferómetro Mach–Zehnder muestra coherencia de tipo onda mientras que el conteo fotoeléctrico evidencia la transferencia de energía de tipo partícula. ## Aplicación incorrecta Aplicación incorrecta Tratar al fotón como una partícula clásica puntual con trayectoria bien definida en todo contexto, o exigir un operador de posición universal para fotones, lo que ignora las sutilezas de localización de campo y de gauge de quanta relativistas sin masa. ## Consecuencia Consecuencia El enfoque correcto en términos de fotones explica el intercambio discreto de energía en átomos, las estadísticas fotónicas (bunching/antibunching), el entrelazamiento entre modos fotónicos y las tasas previsibles de emisión y dispersión. ## Inversión Inversión La imagen inversa es la descripción puramente clásica de onda electromagnética con amplitudes continuas y sin cuantos indivisibles; para muchos problemas de óptica macroscópica el campo clásico es suficiente pero falla para efectos de un solo cuanto. ## Límite Límite Se aplica a cuantos reales del campo electromagnético ligados a modos; excluye otros cuantos bosónicos (fonones, magnones). Hay que distinguir entre fotones reales (energía detectable) y fotones virtuales (propagadores internos en teoría perturbativa). La localización y el número dependen del modo y del gauge. ## Tensión semántica Tensión semántica Tensión entre llamar fotón a una 'partícula' (excitación discreta contable) y llamarlo una excitación de campo sin trayectoria clásica; ambas visiones son útiles pero pueden conducir a errores si se mezclan sin precisar el contexto. ## Síntesis Síntesis Un fotón es la excitación bosónica específica de un modo del campo electromagnético cuantizado: un cuanto que transporta energía y momento y que se manifiesta por detecciones puntuales y por interferencia ondulatoria según la preparación y la medición.