Wikipedia twierdzi, że częstotliwość światła wynosi 300 THz. Zrobiłem nadajnik fal radiowych, który transmituje około 100 MHz.
Jeśli zwiększę częstotliwość nadajnika do 300 THz, czy antena będzie wytwarzać iskrę lub światło?
Czy mogę zrobić ten obwód praktycznie o_O? Czy jest jakiś tranzystor lub układ scalony, który może oscylować 300 THz? Czy mogę znaleźć indukcyjność (cewkę) 0,0025 pH i kondensator 1 pF?
Wiem, że to pytanie science fiction, ale proszę, nie śmiej się ze mnie :)
Odpowiedzi:
Nadajnik 300THz? (pasmo między podczerwienią a mikrofalami) - z dużą ilością technologii i być może wiedzą. Zobacz http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html
Tranzystor 300THz / IC - nie.
Używać dyskretnych induktorów i kondensatorów na tych częstotliwościach? Nie. Przy bardzo wysokich częstotliwościach konwencjonalne kondensatory i cewki indukcyjne są zastępowane innymi urządzeniami (patrz wnęki rezonansowe)
Teoretycznie istnieje tylko jedna podstawowa różnica między „fotonem” fal radiowych, fal świetlnych, fal dalekiej podczerwieni, mikrofal, fal ultrafioletowych, promieni rentgenowskich itp., A tą różnicą jest energia fotonu . Energię tę można obliczyć za pomocą prostej formuły:
gdzie E = energia w dżulach, h = stała Plancka (6,626 × 10–34 J · s), a f to częstotliwość fotonu.
Po rozbiciu liczb zobaczysz, że energia fotonowa fali radiowej jest miliony razy mniejsza niż energia fotonu światła widzialnego.
„Nadajniki” emitujące światło (do urządzeń optycznych) wykorzystują elektrony przeskakujące z jednego poziomu energii na drugi, a nie „zestrojony obwód”. Okazuje się, że przerwa energetyczna jest odpowiednią wartością do uzyskania fotonu światła widzialnego. Nie ma „jednej technologii dla wszystkich”, która mogłaby wytwarzać fotony o różnych częstotliwościach (energiach) w całym spektrum. Nawet urządzenia półprzewodnikowe stają się bardziej egzotyczne, ponieważ wymagasz coraz wyższych częstotliwości, a płytki drukowane zaczynają wyglądać na skomplikowane hydrauliczne.
Czy da się to zrobić?
Być może. Nowe osiągnięcia w nanotechnologii mogą z powodzeniem wyprodukować jedno urządzenie zdolne do przekształcania energii z fotonów fal radiowych w TeraHertz, fotony w podczerwieni lub świetle widzialnym itp. Opracowali już nadajniki i odbiorniki nanorurkowe wykorzystujące grafen.
patrz http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml
Niestety moja kryształowa kula jest w tej chwili na granicy, więc nie widzę jej w przyszłości.
źródło
Nie całkiem, nie i nie. Ale jest to obszar aktywnych badań: The Truth About Terahertz .
Podstawową zasadą tuningowanego nadajnika radiowego LC jest rezonans. Techniki wytwarzania sygnałów o wysokiej częstotliwości na wyższych częstotliwościach są również oparte na rezonansie, ale ponieważ częstotliwość jest wyższa, elementy rezonansowe muszą być znacznie mniejsze. Potrzebujesz również systemu do wzmacniania sygnału, pamiętając, że teraherc jest powyżej prędkości roboczej prawie wszystkich tranzystorów. Możesz dostroić światło o określonej częstotliwości za pomocą LASERA (Wzmocnienie światła przez stymulowaną emisję promieniowania), który jest również procesem rezonansowym. Częstotliwości pośrednie mogą być wytwarzane przez urządzenie zwane Klystron, które znajduje się w połowie odległości między lampą próżniową a laserem.
źródło
Być może jest to możliwe, ale nie znam praktycznych urządzeń, które działają w ten sposób. Jeśli szukasz prawdopodobnych terminów, znajdziesz trochę pracy, ale bardziej na podstawie eksperymentów fizyki niż elektroniki. Tranzystory mają tendencję do przerywania wzmocnienia przy częstotliwości poniżej 100 GHz, nawet w przypadku naprawdę dobrych tranzystorów SiGe IC.
W odwrotnym kierunku istnieją (w pewnym sensie) praktyczne urządzenia do wykrywania światła, które wykorzystują układ nano-anten. Widziałem prace w Niemczech, które wyglądały obiecująco i jestem pewien, że nie są to jedyne instytucje, które nad tym pracują. Łatwiej jest przejść ze światła na prąd stały niż z prądu stałego na światło.
źródło
Modulator elektrooptycznym robi co wierzę prosicie o. Oto fragment z wiki: -
Jak widać, osiągalne są AM, FM lub PM.
źródło
Hmm, no cóż, kryształy są nieliniowe, dzięki czemu można mieszać „światło” o różnych długościach fal. Szukaj OPA (optycznych wzmacniaczy parametrycznych). Ale musisz zacząć od światła ... lasera. Myślę, że w zasadzie możesz zacząć od 100 MHz i podwoić do 300 THz, ale to dużo podwajania: ^) Jeśli trochę rozciągnę twoje pytanie i zapytam, jak zamienić elektrony w światło ... (nie w atomie) Pomyślałbym o akceleratorach, w których dostajesz promieniowanie synchrotronowe. Na końcu wiązki elektronów możesz zbudować laser na swobodnych elektronach. (Wiele lat temu pracowałem w FEL, niezbyt widocznym (3-10 um), ale można to było zobaczyć, gdy rozwiał dziury.)
źródło