Puede un oscilador LC ser utilizado para generar la luz visible?

Question

El oscilador LC es más comúnmente utilizado para generar ondas de radio para el uso práctico y la frecuencia de $\omega$ de la LC oscilador es igual a la de la onda electromagnética que produce. Así, puede que en principio se utiliza para emitir luz visible?

La frecuencia de la luz visible es del orden de unos pocos cientos de terahercios, y la frecuencia de un oscilador LC

$$\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}$$

Lo admito, el producto $LC$ se hace muy pequeña (del orden de $10^{-30}$) cuando los números están conectados, pero haciendo un inductor y un condensador con valores pequeños no es difícil, ¿no?

Answer 1

Parar y realmente pensar acerca de ello. De pequeño valor de inductores y condensadores son posibles, pero usted también necesita de muy pequeño tamaño más el agrupados sistema de aproximación de la ecuación se basa en ser válida. Digamos que la longitud de onda de la luz para producir es de 700 nm. Una distancia de la mitad (350 nm) hará una inversión (180° cambio de fase). En general, usted quiere mantener la máxima dimensión a 1/10 de la longitud de onda de considerar que es un agrupados sistema sin tener que preocuparse de más.

Su inductor y el condensador por lo tanto, todos caben aproximadamente en un 70 nm dimensión. Con todo lo que cerca de todo lo demás, habrá una gran cantidad de capacidad parásita. Conseguir una lo suficientemente baja capacitancia y todavía tienen la deliberada de la capacitancia entre los extremos del inductor dominan sobre todos los distribuida de la capacitancia parásita que no será fácil. Incluso si se pudiera hacer eso, usted todavía tiene que conducir con un 430 THz señal de alguna manera. Donde vas a conseguir eso?

Answer 2

Si, por el oscilador LC, te refieres a un circuito compuesto de un 'ordinario' inductor y el condensador, etc. entonces la respuesta es no.

Las ecuaciones para el oscilador LC se derivan en el contexto de los ideales de la teoría de circuitos que es el límite de una serie de supuestos.

Para aplicar los resultados de circuito ideal de la teoría de los sistemas físicos, los sistemas físicos deben aproximado de los supuestos de los ideales de la teoría de circuitos.

Uno de ellos es que el circuito físico de los elementos se puede representar con modelos de elementos agrupados.

Y, para que esto se mantenga, las longitudes de onda de las señales de interés debe ser mucho mayor que las dimensiones de la física elementos del circuito.

Cuando este supuesto no se sostiene, debemos utilizar el distribuido modelo de elementos tales como, por ejemplo, la transmisión de la teoría de la línea.

Otro relacionado con la consideración es que el circuito físico, de elementos parasitarios propiedades que no pueden ser evitados. Por lo tanto, cualquier sistema físico de los conductores poseen parasitarias inductancia y la capacitancia que se vuelven importantes en altas frecuencias suficientes.

Para la luz visible, las longitudes de onda son tan pequeñas (cientos de nanómetros) que la hipótesis del ideal de la teoría de circuitos no son remotamente válida, a menos que uno se generaliza la noción de "inductor" y "condensador" (y de los otros elementos del circuito) muy fuera de lo común, la respuesta es no, un oscilador LC no puede producir luz visible.

Answer 3

Durante la segunda guerra mundial, los Británicos radar investigadores se han esforzado por desarrollar longitud de onda muy corta ondas de radar (del orden de 10 cm). Esto podría ser útil porque (entre otras cosas) permitir que pequeños aire antenas para la noche de los cazas, bombarderos de la defensa y de la navegación, etc. No pudieron con el ordinario de circuitos electrónicos, y desarrollar la cavidad magnetrón para generar frecuencias tan altas y altos niveles de potencia necesarios, que utiliza mucho los diferentes principios. Ahora tome esa dificultad, y tratar de generar las ondas Infrarrojas, mucho menos incluso de la más corta de la luz Visible. Que ni siquiera teniendo en cuenta los problemas de la construcción de una antena que pequeño!

Answer 4

Un oscilador eléctrico para que la luz existe de hecho. Ellos son llamados diodos LÁSER. Debido a las obras de varios de los ganadores de premios Nobel (por ejemplo, Einstein predijo el trabajo en 1911), usted puede comprar, a continuación, en una tienda y simple de los poderes, a continuación, con una fuente de alimentación de CC. Es un tipo de oscilador, no con la corriente eléctrica, pero con la luz.