Можно ли контролировать частоту света?

Генерация света – это процесс преобразования энергии. Я имею в виду, можно ли контролировать частоту света, напрямую управляя входом, таким как тепло, ток... а не с помощью фильтров или устройств среды. Я подумал (благодаря обсуждению в других СМИ), что для такой техники управления мы должны управлять движением электронов между энергетическими уровнями. Если я прав, возможно ли это сделать?

Простой пример. Излучение светодиода зависит от температуры... По мере того, как светодиод нагревается, длина волны, которую он излучает, меняется. Я видел целых 10 нм смещения из-за этого эффекта. Есть также светодиоды с «квантовыми точками», которые буквально позволяют вам настраивать выход так, как вы просите (хотя я никогда не использовал их ...)
Вам нужно «управлять» положением энергетических уровней, а не движением электрона напрямую. Но все ответы ниже правильные - примеров полно
Спасибо за ответ, но приведенные ниже на самом деле ответы на вопрос «Можно ли изменить частоту света?» Я буквально имею в виду контроль : на желаемую продолжительность, желаемое изменение частоты или длины волны. Мой вопрос, я думаю, немного инженерный вопрос, но все равно спасибо. По крайней мере, они были полезны, теперь у меня есть идея, что контролировать.
@Ekrem_Abi Я не уверен, что вы имеете в виду под этим разъяснением. Вы имеете в виду какую-то систему, которая принимает на вход свет одной частоты и выдает свет другой частоты?
@llama нет, частота emw на самом деле является его энергией, и, как и в вопросе «Генерация света - это процесс преобразования энергии». Я понял, что невозможно контролировать частоту света, контролируя входную энергию (или, если возможно, массу). Я задал аналогичный вопрос в electronics.stackexchange.com/q/610706/252582 . Может быть, это более ясно. Ниже ответов достаточно% 60, но я просто не доволен
@Ekrem_Abi хорошо для диодных лазеров, как объяснено в одном из ответов, если вы отрегулируете входной ток, это повлияет на полупроводники таким образом, чтобы сместить уровни энергии соответствующих полос (а также другие эффекты). Рисунок 1 здесь обобщает некоторые из них, но если вам нужны подробности, обратитесь к соответствующим главам Laser Electronics от Verdeyen laserdiodesource.com/laser-diode-tuning .
Как уже упоминалось, светодиоды, черное тело и радиоволны. (Я также предполагаю магнетрон по радиусу устройства). Но световые волны могут менять частоту, когда две волны с одинаковой поляризацией пересекаются, что приводит к интерференции. На самом деле ученые часто пропускают через объекты разные длины волн, но они становятся видимым светом из ниоткуда.

Ответы (7)

Излучение черного тела — это излучение электромагнитного излучения, спектр которого зависит только от температуры объекта. Вы можете напрямую оценить температуру горячего объекта по цвету его свечения, а также изменить цвет свечения объекта, изменив его температуру. Когда объект нагревается примерно до 800 К, он начинает излучать тусклое красное свечение, а по мере того, как объект продолжает нагреваться, свечение становится желтым, а затем голубовато-белым. Это один из примеров того, как можно управлять частотой света, контролируя температуру черного тела.

То, что вам нужно, это перестраиваемый лазер на красителе . Он работает так же, как радиопередатчик: широкополосный усилитель усиливает собственный сигнал, который он получает через резонатор. Вместо транзистора, питаемого от источника постоянного тока, усилитель представляет собой ячейку с красителем, «накачиваемую» другим лазером.

Настройка действительно осуществляется путем регулировки резонатора, но это точно так же, как радиочастотный «генератор с переменной частотой».

Под светом обычно понимают видимую часть электромагнитного спектра. Но вы можете расширить его — инфракрасный свет, ультрафиолетовый свет. Или любую электромагнитную волну.

На видимых длинах волн он часто создается атомными переходами. Энергетические уровни в основном фиксированы. Вы получаете линии в спектре. Однако спин электрона и орбитальный угловой момент взаимодействуют с магнитными полями. Магнитное поле может изменить энергию электрона и сместить или разделить линию.

Есть и другие способы получить видимый свет. Как уже упоминалось, нагрев объекта заставляет его излучать свет.

На более низких частотах легче управлять более непосредственно. Радиоволны создаются путем перемещения зарядов вперед и назад по проводу на мегагерцовых частотах. Измените частоту тока, и вы измените частоту радиоволн.

Это зависит от диапазона, который вы ищете: перестраиваемая частота в диапазоне МГц-ГГц легко достигается с помощью диодных лазеров. В простейшем случае приложенный ток и температура окружающей среды напрямую влияют на поддерживаемую длину волны.

Для температурной зависимости тоже есть полезная визуализация. Чем выше температура вашей усиливающей среды, тем больше она расширяется, поэтому становится длиннее. Это означает, что длины волн света, поддерживаемого этой средой, также увеличиваются, поэтому частота уменьшается.

Если у вас есть решетка для дополнительной фильтрации выходного света, это также дает вам дополнительный настраиваемый диапазон за счет регулировки расстояния между двумя решетчатыми зеркалами. Эти элементы также можно использовать для стабилизации длины волны, что важно для различных экспериментов.

Большие промежутки сложнее, потому что в какой-то момент вы видите, что лазер перескакивает на другую моду, изменяя среднюю частоту на десятки-сотни ГГц (это не так легко контролировать).

Лазер на свободных электронах можно напрямую настраивать, изменяя скорость электронов.

управлять движением электронов между энергетическими уровнями

Одним из примеров является «лазер магнитного поля». Сдвигайте уровни магнитным полем и наслаждайтесь переменной частотой.

http://www.cchem.berkeley.edu/rjsgrp/publications/papers/1980-1983/8_evenson.pdf

Излучение является квантом поля (или переносчиком силы) для электромагнитного взаимодействия. Его поглощение вызывает повышение уровня энергии электрона (вызывая изменение по крайней мере одного из квантовых чисел, связанных с поглощающим электроном). Обратный процесс, излучение, включает в себя производство фотона

Δ Е "=" час с λ
где час постоянная Планка с это скорость света Δ Е "=" Е 2 − Е 1 и λ это длина волны фотона. Самый сложный компонент – определение Е 2 с последующим Е 1 поскольку они включают решение (или аппроксимацию решения) уравнения Шредингера, которое определяется положением ядер и составом перспективного материала. Учитывая, что положение определяет их, можно было бы в правильном материале сжать его, чтобы изменить уровни энергии (которые вряд ли будут изменены равномерно), что приведет к другому Δ Е .

Можно ли контролировать частоту света?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v