Wikipedia sagt, dass die Lichtfrequenz 300 THz beträgt. Ich habe einen Funkwellensender gemacht, der ungefähr 100 MHz sendet.
Wenn ich die Frequenz des Senders auf 300 THz erhöhe, erzeugt die Antenne dann Funken oder Licht?
Kann ich diese Schaltung praktisch o_O machen? Gibt es einen Transistor oder IC, der 300 THz oszillieren kann? Kann ich eine Induktivität (Spule) von 0,0025 pH und einen Kondensator von 1 pF finden?
Ich weiß, dass es eine Science-Fiction-Frage ist, aber bitte, mach dich nicht über mich lustig :)
Antworten:
300THz Sender? (die band zwischen infrarot und mikrowellen) - mit viel technik und wissen wie vielleicht. Siehe http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html
300THz Transistor / IC - Nr.
Verwenden Sie bei diesen Frequenzen diskrete Induktivitäten und Kondensatoren? Nein. Bei sehr hohen Frequenzen werden herkömmliche Kondensatoren und Induktivitäten durch andere Geräte ersetzt (siehe Resonanzhohlräume).
Theoretisch gibt es nur einen grundlegenden Unterschied zwischen einem "Photon" von Radiowellen, Lichtwellen, Ferninfrarotwellen, Mikrowellen, Ultraviolettwellen, Röntgenstrahlen usw. und dieser Unterschied ist die Energie des Photons . Diese Energie kann mit der einfachen Formel berechnet werden:
wobei E = Energie in Joule, h = Planck'sche Konstante (6.626 × 10−34 J · s) und f die Frequenz des Photons ist.
Wenn Sie die Zahlen berechnen, werden Sie feststellen, dass die photonische Energie einer Radiowelle millionenfach kleiner ist als die eines Photons mit sichtbarem Licht.
Licht emittierende "Sender" (in optische Geräte) verwenden Elektronen, die von einem Energieniveau zu einem anderen springen, anstatt einen "abgestimmten Stromkreis" zu verwenden. Es stellt sich heraus, dass die Energielücke genau die richtige Größe ist, um ein sichtbares Lichtphoton zu erzeugen. Es gibt keine "one technology fits all", die Photonen mit unterschiedlichen Frequenzen (Energien) über das gesamte Spektrum hinweg erzeugen kann. Selbst Halbleiterbauelemente werden exotischer, wenn Sie immer höhere Frequenzen benötigen und Leiterplatten das Erscheinungsbild komplexer Installationen annehmen.
Kann es gemacht werden?
Vielleicht. Neue Entwicklungen in der Nanotechnologie könnten ein einziges Gerät hervorbringen, das die Energie von Radiowellenphotonen in TeraHertz-, Infrarot- oder sichtbares Lichtphotonen usw. umwandeln kann. Sie haben bereits Sender und Empfänger für Nanoröhren mit Graphen entwickelt.
siehe http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml
Leider ist meine Kristallkugel im Moment auf dem Fritz, so dass ich in Zukunft nicht mehr sehen kann.
quelle
Nicht ganz, nein und nein. Dies ist jedoch ein Bereich aktiver Forschung: Die Wahrheit über Terahertz .
Das Grundprinzip des abgestimmten LC-Funksenders ist die Resonanz. Die Techniken zur Erzeugung von hochfrequent abgestimmten Signalen bei höheren Frequenzen basieren ebenfalls auf Resonanz, aber da die Frequenz höher ist, müssen die Resonanzelemente viel kleiner sein. Sie benötigen auch ein System zur Verstärkung des Signals, wobei zu berücksichtigen ist, dass Terahertz über der Betriebsgeschwindigkeit fast aller Transistoren liegt. Sie können das Licht einer bestimmten Frequenz mit einem LASER (Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission) einstellen, der auch ein Resonanzprozess ist. Zwischenfrequenzen können von einem Gerät namens Klystron erzeugt werden, das sich im Betrieb auf halber Strecke zwischen einer Vakuumröhre und einem Laser befindet.
quelle
Es mag möglich sein, aber ich kenne keine praktischen Geräte, die auf diese Weise funktionieren. Wenn Sie nach wahrscheinlichen Begriffen suchen, finden Sie einige Arbeiten, die sich jedoch eher auf physikalische Experimente als auf die Elektronik beziehen. Transistoren neigen dazu, bei unter 100 GHz nicht mehr zu verstärken, selbst bei wirklich guten SiGe-IC-Transistoren.
In umgekehrter Richtung gibt es (eine Art) praktische Lichterkennungsvorrichtungen, die ein Nano-Antennen-Array verwenden. Ich habe in Deutschland Arbeiten gesehen, die vielversprechend ausgesehen haben, und ich bin sicher, dass sie nicht das einzige Institut sind, das daran arbeitet. Es ist einfacher, von Licht zu Gleichstrom zu wechseln als von Gleichstrom zu Licht.
quelle
Ein elektrooptischer Modulator macht das, wonach Sie fragen. Hier ist ein Auszug aus dem Wiki: -
Wie Sie sehen können, sind AM, FM oder PM erreichbar.
quelle
Hmm, nun, es gibt nichtlineare Kristalle, mit denen man "Licht" verschiedener Wellenlängen mischen kann. Suchen Sie nach OPAs (optischen parametrischen Verstärkern). Aber du musst mit Licht anfangen ... einem Laser. Grundsätzlich könnte man mit 100MHz beginnen und bis zu 300THz verdoppeln, aber das ist eine Menge Verdoppelung: ^) Wenn ich deine Frage ein wenig dehnen würde und fragen würde, wie man Elektronen in Licht verwandelt ... (nicht in einem Atom) Dann Ich würde über Beschleuniger nachdenken, bei denen Sie Synchrotronstrahlung erhalten. Und am Ende eines Elektronenstrahls können Sie einen freien Elektronenlaser bauen. (Vor Jahren habe ich bei einem FEL gearbeitet, nicht ganz sichtbar (3-10 um), aber man konnte es sehen, wenn es Löcher in Dinge blies.)
quelle