Можем ли мы иметь источник света, испускающий фотоны в инфракрасном диапазоне, и после, скажем, 5 метров эти фотоны становятся фотонами в рентгеновском диапазоне?
Единственный известный мне способ изменить частоту фотона после его создания — это эффект красного смещения.
Но можем ли мы сделать это как-то?
РЕДАКТИРОВАТЬ: Пожалуйста, простите меня за использование выражения «в воздухе». Вакуум был тем, что я имел в виду, или еще лучше: «в просторечии имел в виду в полете».
РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Позвольте мне перефразировать этот вопрос по-другому. У меня лампочка над потолком. Если я смотрю на эту лампочку, я не вижу света, если только я не нахожусь в 5 метрах от нее. Это означает, что на расстоянии < 5 м излучаемый свет является инфракрасным, а на расстоянии > 5 м излучаемый свет находится в пределах видимого диапазона.
Было бы интересно помочь в удалении опухоли внутри человеческого тела с использованием высоких доз радиации, но очень сфокусированных, и это могло бы привести к летальному исходу только в определенной части тела. Например, при опухоли головного мозга в середине мозга я хотел бы сжечь ее светом, но без сжигания окружающих тканей, таких как кожа, череп и мозг вокруг опухоли.
Для этого фотоны должны иметь частоту, которая не будет взаимодействовать с человеческим телом, пока они не достигнут опухоли, где их частота каким- то образом изменится и заставит их взаимодействовать с опухолевыми клетками, убивая/сжигая их.
Преимуществом этой процедуры будет высокая точность, возможность достичь недоступных ранее областей мозга и возможность избежать вскрытия человеческого черепа.
РЕДАКТИРОВАТЬ 3: Еще одним интересным применением этого было бы скрыть потолочные светильники над потолком, чтобы свет пересекал потолочные кирпичи на низкой частоте (как это делают радиоволны), а затем ниже потолочного кирпича они превращались в видимый свет и освещали комната. Итак, на первый взгляд, у нас была бы освещенная комната без ламп, лол.
Это возможно?
РЕДАКТИРОВАТЬ 4: Со звуковыми волнами мы можем перекрывать их (сосредоточивая их) и создавать более энергичные волны. Поскольку свет тоже ведет себя как волна, можем ли мы сфокусировать фотоны в одной точке, сложив их энергии, и, например, из двух фотонов с низкой энергией создать фотон с большей энергией?
Насколько мне известно, кроме красного/синего смещения света, частота не может быть изменена после его излучения. Однако вы можете каким-то образом создать какой-то другой материал, который будет излучать рентгеновские лучи при поглощении инфракрасного света. Из-за природы света и того, как он действует как частица при взаимодействии с частицами, поэтому полученная энергия не накапливается при добавлении большего количества света, это будет сложно, если вообще возможно.
Направьте источник света вверх или вниз в гравитационном поле и позвольте Эйнштейну позаботиться о вас .
Конечно, если вы вынуждены использовать Землю в качестве источника вашего гравитационного поля, вам понадобится довольно чувствительный инструмент для измерения изменения частоты. К счастью для нас, на орбите есть набор высокоточных источников , и вы можете купить соответствующие высокочувствительные приемники в готовом виде по очень разумным ценам.
В ответ на различные пункты, которые вы делаете в вопросе
Редактировать 4 - со звуком - энергия волны, о которой вы говорите, которую можно увеличить путем фокусировки, эквивалентна интенсивности света, которую мы можем увеличить, сосредоточив внимание с помощью линзы. Чтобы сделать рентгеновский снимок, нам нужно изменить частоту света — фокусировка звуковых волн не меняет их частоты — есть ли в этом смысл?
Re Edit 2 и Edit 3: я боюсь, что если у вас нет чего-то вроде удвоения частоты, описанного в другом ответе, частота света не может просто измениться. Примеры, которые вы описываете, особенно интересны, но, к сожалению, неосуществимы. Ближе всего к вашей идее в Редактировании 2 об атаке рака люди могут подойти с помощью протонной терапии (или даже антипротонной терапии) — то, как протоны повреждают ткани, означает, что они отдают больше энергии в конце своего пути, чем в конце пути. начало - чтобы узнать больше об этом, вы можете найти пик Брэгга.
Извините, я не думаю, что это тот ответ, который вы хотели услышать (или прочитать).
Не "в воздухе". Проблема (точнее, проблема) в том, что если вы возьмете инфракрасный фотон и превратите его в рентгеновский фотон, ваш новый фотон будет иметь значительно повышенную энергию, что, очевидно, происходит не просто так.
Тем не менее, есть эффекты, которые могут сделать это. Суть в том, что если вы хотите создать один фотон с длиной волны 400 нм, вам нужно два фотона с длиной волны 800 нм для сохранения энергии. В общем, это не могло произойти само собой, поскольку большая часть взаимодействия света и материи является «линейной». В нелинейной оптике атомарные среды используют различные переходы для получения новых частот, отсутствующих в стимулирующем свете. Простейшие случаи включают в себя ввод двух частот и получение либо их суммы, либо их разности. Рассмотрим, например, удвоение частоты.
Я думаю, что мы могли бы быть в состоянии сделать это. Предположим, что благодаря эффекту Бора поглощается определенная частота, и электрон выталкивается на уровень n=4. Теперь эта энергия будет высвобождаться по мере того, как она движется к земле 0. но если ее заставить опуститься, скажем, только на уровень 2, а затем поэтапно на уровень 1, то на земле 2 она теоретически будет излучать другой свет и, следовательно, другой свет. частота. Это связано с тем, что выделяется меньше энергии. Таким образом, частота должна измениться, чтобы изменить приведенную энергию с постоянной Планка.
Я думаю, это имеет смысл. Было бы неплохо узнать, возможно ли это и происходит ли это.
Такой хороший и продуманный вопрос.
dk2ax
София
ПедроД
Дэвид З.