¿Puedo usar una antena como una fuente de luz?

Question

¿Puedo usar una antena normal de metal que emite la luz visible?

Answer 1

con su pregunta frente a uno de los más rapidez de la evolución de los campos en el momento: la Nanofotónica. Voy a explicar en el siguiente ¿por qué este es el caso.

Antenas dipolo

Fue Heinrich Hertz, estudiante de Kirchhoff y de Helmholtz que trató de verificar Maxwells ecuaciones mediante la generación de radiación electromagnética, la construcción de una antena dipolo de un transformado de alguna manera RLC-circuito:

Este es el físico de la tierra en la que tenemos que investigar su pregunta para obtener una idea de si las antenas ópticas son posibles y si usted podría utilizar algunos de sus queridos para crear la luz roja. Veamos, por tanto, el valor característico de una antena: su longitud.

Escalas De Longitud

A grandes rasgos, para ser capaz de generar radiación con la mencionada forma de las antenas, uno necesita imponer una onda estacionaria en la antena. Suponiendo que la reflexión en los extremos de la antena es de alguna manera perfecta, nos encontramos con que una antena tiene una longitud de aproximadamente $$L \approx \frac\lambda2\,.$$

Si usted mira en el espectro electromagnético,

la luz roja tiene una longitud de onda de alrededor de 600 a 700 nm, su antena va a tener $$L\aprox 300 nm$$, que es increíblemente pequeña. Esta es la razón por la que las antenas en las frecuencias ópticas están sujetos a la investigación actual, véase, por ejemplo, Resonante Antenas Ópticas por Mühlschlegel et al.

Así, desde este punto de vista parece muy raro que un Laico será capaz de producir una antena que puede emitir luz en las frecuencias ópticas.

Sinceramente

Answer 2

Sí, si el calor :) Pero suponiendo que se desea utilizar de la forma habitual, la respuesta es no.

El color de la luz depende de su longitud de onda (asumiendo que es monocromática, de lo contrario será una mezcla de sus componentes). Normal antenas escala de longitud del orden de centímetros a metros, que es algo más largo que la radiación de microondas, que es todavía mucho por fuera del espectro visible.

Para obtener la luz visible, usted necesita longitudes de onda del orden de los 100 nm (y, específicamente, de luz roja alrededor de 600 nm). De donde sacas esas longitudes cortas? Así, la luz transporta energía inversamente proporcional a su longitud de onda. Resulta que estas energías correspondientes a la luz visible están a menudo presentes en la absorción/emisión de las energías de los átomos (que es en última instancia, ¿por qué algunos objetos de color rojo). Por supuesto, este argumento debería, de hecho, correr hacia atrás: el hecho de que nuestro ojo responde a la luz visible es porque ese es el tipo de radiación que se encuentran alrededor de nosotros. Pero estoy divagando.

Y como dije en el principio, usted también puede obtener el rojo de la luz mediante el calentamiento de cosas. Esto es debido a cierta temperatura la energía térmica será justo para que se produzca (en su mayoría) la luz roja.

En cualquier caso, para producir luz roja (en particular coherente, como en los rayos láser) que usted necesita para utilizar la observación anterior acerca de absorción y de emisión y la base de su dispositivo en semiconductores, cristales, etc.

Answer 3

No olvides que el mecanismo por el cual ordinario de los átomos emiten luz visible no es realmente diferente de lo clásico antenas de hacer, como muestro en esta publicación de blog. Un emocionado átomo está en una superposición de dos estados cuánticos, y la superposición de los estados le da un resonador de la distribución de carga. Yo uso el de Larmor Fórmula para calcular la radiación de esa oscilante, distribución de carga y me sale la misma salida de potencia como se obtienen utilizando la Regla de Oro de Fermi para calcular la probabilidad de un salto cuántico entre los dos estados.