Wikipedia dice que la frecuencia de la luz es de 300 THz. He hecho un transmisor de ondas de radio que transmite unos 100 MHz.
Si aumento la frecuencia del transmisor a 300 THz, ¿producirá la antena chispa o luz?
¿Puedo hacer este circuito prácticamente o_O? ¿Hay algún transistor o IC que pueda oscilar 300 THz? ¿Puedo encontrar una inductancia (bobina) de 0.0025 pH y un condensador de 1 pF?
Sé que es una pregunta de ciencia ficción, pero por favor, no te burles de mí :)
Respuestas:
Transmisor 300THz? (la banda entre infrarrojos y microondas), con mucha tecnología y tal vez sepan cómo. Ver http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html
Transistor 300THz / IC - no.
¿Usa inductores y condensadores discretos a estas frecuencias? No. A frecuencias muy altas, los condensadores e inductores convencionales son reemplazados por otros dispositivos (ver cavidades resonantes)
En teoría, solo hay una diferencia básica entre un 'fotón' de ondas de radio, ondas de luz, ondas infrarrojas lejanas, microondas, ondas ultravioletas, rayos X, etc. y esa diferencia es la energía del fotón . Esta energía se puede calcular usando la fórmula simple:
donde E = energía en julios, h = constante de Planck (6.626 × 10−34 J · s) yf es la frecuencia del fotón.
Si calcula los números, verá que la energía fotónica de una onda de radio es millones de veces menor que la de un fotón de luz visible.
Los 'transmisores' emisores de luz (en dispositivos ópticos) usan electrones saltando de un nivel de energía a otro en lugar de usar un 'circuito sintonizado'. Resulta que la brecha de energía es la cantidad justa para dar un fotón de luz visible. No existe una 'tecnología única para todos' que pueda producir fotones de diferentes frecuencias (energías) en todo el espectro. Incluso los dispositivos de estado sólido se vuelven más exóticos a medida que exige frecuencias cada vez más altas y las placas de circuitos comienzan a parecer complejas.
Se puede hacer?
Quizás. Los nuevos desarrollos en nanotecnología pueden producir un solo dispositivo capaz de convertir la energía de los fotones de ondas de radio en TeraHertz, fotones infrarrojos o de luz visible, etc. Ya han desarrollado transmisores y receptores de nanotubos con grafeno.
ver http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml
Desafortunadamente mi bola de cristal está en el fritz en este momento, así que no puedo ver en el futuro.
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No del todo, no y no. Pero esta es un área de investigación activa: La verdad sobre Terahercios .
El principio básico del emisor de radio LC sintonizado es la resonancia. Las técnicas para producir señales sintonizadas de alta frecuencia a frecuencias más altas también se basan en la resonancia, pero debido a que la frecuencia es más alta, los elementos resonantes deben ser mucho más pequeños. También necesita algún sistema para amplificar la señal, teniendo en cuenta que el terahercio está por encima de la velocidad de funcionamiento de casi todos los transistores. Puede obtener luz sintonizada de una frecuencia particular usando un LÁSER (Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación), que también es un proceso resonante. Las frecuencias intermedias pueden ser producidas por un dispositivo llamado Klystron, que está a medio camino entre un tubo de vacío y un láser en su funcionamiento.
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Puede ser posible, pero no conozco dispositivos prácticos que funcionen de esta manera. Si busca términos probables, encontrará algo de trabajo, pero más en la línea de experimentos de física que de electrónica. Los transistores tienden a dejar de amplificarse a menos de 100 GHz incluso para los transistores SiGe IC realmente buenos.
En la dirección inversa, hay (más o menos) dispositivos prácticos de detección de luz que usan una matriz de nano-antenas. He visto algunos trabajos en Alemania que parecían prometedores, y estoy seguro de que no son el único instituto que trabaja en ello. Es más fácil pasar de la luz a DC que de DC a la luz.
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Un modulador electroóptico hace lo que creo que estás preguntando. Aquí hay un extracto de la wiki: -
Como puede ver, AM, FM o PM son alcanzables.
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Hmm, bueno, hay cristales no lineales por los cuales puedes mezclar "luz" de diferentes longitudes de onda. Busque OPA (amplificadores paramétricos ópticos). Pero tienes que comenzar con la luz ... un láser. Supongo que, en principio, podría comenzar con 100MHz y duplicar hasta 300THz, pero eso se duplica mucho: ^) Si extendiera su pregunta un poco y le preguntara cómo convertir los electrones en luz ... (no en un átomo) Entonces Pensaría en aceleradores, donde obtienes radiación sincrotrón. Y al final de un haz de electrones puede construir un láser de electrones libre. (Hace años trabajé en un FEL, no del todo visible (3-10 um), pero se podía ver cuando hacía agujeros en las cosas).
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