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2,5 puntosA principios de los años sesenta del siglo XX, los físicos Robert Pound, Glen Anderson Rebka y Joseph Snider verificaron en el Jefferson Physical Laboratory de Harvard la predicción de Einstein de que la gravedad cambia la frecuencia de la luz. Entender este efecto es esencial para la navegación moderna, como por ejemplo para el funcionamiento del GPS. El experimento consistía en medir la variación de frecuencia de unos fotones entre dos puntos a diferente altura.
Calculad la frecuencia, la masa (ved la nota) y la cantidad de movimiento de los fotones en el suelo del laboratorio del experimento si tienen una energía de .
La energía mecánica de los fotones es la suma de la energía de los fotones y de la energía potencial gravitatoria. A partir del principio de conservación de la energía mecánica, calculad la variación (en valor absoluto) de la energía y de la frecuencia de los fotones entre dos puntos separados verticalmente . Es decir, entre el suelo del laboratorio y otro punto en la misma vertical, más arriba. ¿En qué punto el fotón tiene una frecuencia mayor, cuando se encuentra en el suelo o cuando está por encima del suelo?