¿Por qué la frecuencia de una partícula u onda permanece constante?

Answer 1

La frecuencia debe permanecer constante para evitar una discontinuidad en el límite.

La forma más fácil de ver esto es considerar 2 cuerdas de diferentes densidades lineales, por ejemplo, una cuerda delgada y una cuerda gruesa, unidas en serie.
Si agita un extremo a una frecuencia f, entonces las ondas (transversales) viajarán a lo largo de las cuerdas unidas. Las ondas viajan más lentamente a lo largo de la cuerda más gruesa que la cuerda delgada.
En la unión entre las cuerdas (ya ambos lados de la unión), la frecuencia aún debe ser f: no fue la cuerda la que tendría que dividirse debido a puntos adyacentes que tienen diferentes frecuencias.
Lo mismo ocurre con cualquier onda; por ejemplo, no se puede dar un salto repentino en el campo eléctrico de una onda EM. El campo eléctrico solo puede variar continuamente, sin discontinuidades.

Como consecuencia de la constante f, la longitud de onda y la velocidad cambian proporcionalmente (por ejemplo, si la velocidad se duplica, la longitud de onda se duplica).

Otra forma de explicar esto es usando la relación “E = hf”. Entonces, como la energía de una partícula (como un fotón) es constante, ya que no podemos dividirla en pedazos, ¡también lo es la frecuencia!