Свет от колеблющихся электрических и магнитных полей

Вот довольно странный вопрос:

Можно ли создать свет из колеблющихся электрических и магнитных полей? То есть, если я буду колебать электрическое поле в направлении, ортогональном колеблющемуся магнитному полю, создаст ли это свет?


Этот вопрос чисто теоретический и гипотетический. Ответ может существовать, а может и не существовать. Но я просто хотел знать, возможно ли это вообще с нашей современной физикой, или, может быть, физика вообще не позволяет этому случиться. Я не знаю, какова будет установка для этого, если это возможно.

Свет — это колебания электрических и магнитных полей. Вы не можете создать его , не генерируя колеблющиеся электрические и магнитные поля.
Но вам было бы трудно генерировать электрический сигнал для управления обычной антенной на требуемых частотах в сотни терагерц.
@ThePhoton именно мне нужно колеблющееся электрическое и магнитное поле. Но, как я уже сказал, я не знаю, как это сделать. Это чисто гипотетически.
Обычный способ состоит в том, чтобы возбудить некоторую заряженную частицу в состояние, в котором она будет стремиться релаксировать в более низкое энергетическое состояние, возбуждая электромагнитное поле.
@ThePhoton правда. Но это обычный способ создания света. Это похоже на нагрев вольфрамовой нити в лампочке. Я не думал об этом. Желание состоит в том, чтобы сначала создать электрическое поле, которое будет колебаться. Затем создайте магнитное поле, которое будет колебаться. А затем сориентируйте оба перпендикулярно друг другу. Я знаю, что это не имеет смысла. Отсюда примечание в конце вопроса. Спасибо.
Уравнения Максвелла делают «трудным» создание колеблющегося электрического поля, которое само по себе не создает перпендикулярного колеблющегося магнитного поля.
@ThePhoton, значит ли это, что если я создам колеблющееся электрическое поле, я неизменно создам свет, потому что колеблющиеся электрические поля также генерируют колеблющиеся магнитные поля?
да, так говорят уравнения, колеблющиеся электрические поля создают колеблющиеся магнитные поля и наоборот, не исключение. это всегда подтверждается данными. В антеннах колеблется электрическое поле (магнитные поля жестче) и электромагнитная волна покидает антенну.
Если вы «создаете» колеблющееся электрическое поле, то уравнения Максвелла говорят вам, что оно сосуществует с колеблющимся магнитным полем. Это не отдельные вещи.
Ваш вопрос конкретно о (видимом) свете, а не об электромагнитном излучении в целом? Вы, наверное, знаете, что радиоволны и микроволны создаются в основном в стержневой антенне за счет создания колеблющегося электрического поля и колеблющегося магнитного поля (вызванных электронами, движущимися вперед и назад между концами стержня). Но для видимого света вам понадобится очень высокая частота, и вы не сможете построить антенну, создающую такое высокочастотное поле.
@StephanMatthiesen не только электромагнитные волны в целом.
@annav, рамочную антенну сделать несложно (для соответствующих частот).
@ThePhoton, ну так как магнитных монополей нет, сигнал более высокого порядка по магнитным изменениям, не так ли? и поэтому слабее?

Ответы (2)

Я думаю, что должно быть взаимодействие между изменениями полей E и B в пространстве и времени. Между этими двумя должна быть корреляция. Фактором являются не только осциллирующие поля, но и их вариации (как и в любом нормальном волновом уравнении). Как видите, потенциалы ф и А ¯ являются просто пространственно-временной составляющей четырех векторов, А мю . Таким образом, эти поля E и B являются просто разными отражениями одного и того же четырех вектора или одной и той же физики (электромагнетизма).

То есть, если я буду колебать электрическое поле в направлении, ортогональном колеблющемуся магнитному полю, создаст ли это свет?

Как создать изменяющееся во времени электрическое или магнитное поле?

  1. Это возможно за счет перераспределения зарядов (наложением внешнего электрического поля). Лучшим примером будет колебание электронов в антенном стержне или любом проводе. В результате ускоренных электронов они испускают фотоны.

  2. Применяя внешнее магнитное поле, задействованные субатомные частицы выравниваются по своим магнитным дипольным моментам. Во время релаксации они тоже испускают ЭМ излучение.

  3. Бегущие электроны по криволинейным траекториям — например, применяя магнитное поле, не параллельное направлению движения, электроны теряют свою кинетическую энергию, излучают свет и останавливаются.

Таким образом, как бы вы ни индуцировали колеблющееся электрическое или магнитное поле, вы будете воздействовать на некоторые субатомные частицы тела, на которое воздействуют, и будете следовать одному из описанных выше сценариев. Или можно привести разные примеры? Излучение света, также известное как электромагнитное излучение, всегда является результатом манипуляций с субатомными частицами. Нет радиации без материалистических источников.