¿Cómo generan fotones las antenas?

Entiendo que para comprender más rápidamente todos los aspectos de la radiación electromagnética, la representación de fotones debe usarse en algunos casos y la representación de ondas electromagnéticas macroscópicas debe usarse en otros. Como prefacio a mi pregunta, quiero decir que estoy bastante bien educado en física y tengo una licenciatura en el tema, por lo que esto es puramente motivado por la curiosidad.

Habiendo dicho todo eso, tengo curiosidad de cómo una antena dipolo simple genera radiación EM en el nivel de fotones. Nuevamente, permítanme enfatizar, me doy cuenta de que esta no es la forma óptima de entender las antenas dipolo, solo tengo curiosidad.

Digamos que tiene una fuente de voltaje de CA conectada a su antena dipolo. A medida que la primera parte de la señal de CA comienza a acelerar los electrones en una dirección, supongo que ya se están generando fotones. Teniendo en cuenta que se trata de una aceleración que cambia constantemente (la señal es una onda sinusoidal, al igual que la aceleración de la carga), parece que los fotones tendrán muchas frecuencias diferentes. Y exactamente el mismo escenario representa la aceleración de los electrones en la otra dirección de la antena. Entonces, ¿son las ondas EM que se generan de esta manera, con una antena macroscópica alimentada con una señal de voltaje de CA, realmente solo una amplia variedad de frecuencias de fotones que imitan la frecuencia de la señal de CA solo al aterrizar en la sucesión correspondiente en la antena receptora?

Eche un vistazo a mi respuesta aquí physics.stackexchange.com/questions/353602/… . En los electrones en el nivel de Fermi, la oscilación forzada da la frecuencia correcta (e=hnu) a la dp/dt transferida a los electrones, y la sincronización de la adición sincrónica de las funciones de onda de fotones para construir la onda dipolar.

Respuestas (1)

parece que los fotones tendrán muchas frecuencias diferentes. Y exactamente el mismo escenario representa la aceleración de los electrones en la otra dirección de la antena.

Así es exactamente como funciona una antena. Se necesita el generador de antena:

  1. para acelerar los electrones adelante y atrás de la varilla para generar fotones y
  2. para producir una onda portadora a la frecuencia a la que está adaptado el receptor.

La información se imprime, por ejemplo, mediante modulación de frecuencia o modulación de amplitud.

Entonces, ¿son las ondas EM que se generan de esta manera, con una antena macroscópica alimentada con una señal de voltaje de CA, realmente solo una amplia variedad de frecuencias de fotones que imitan la frecuencia de la señal de CA solo al aterrizar en la sucesión correspondiente en la antena receptora?

Así es exactamente como funciona el receptor. Una pequeña cantidad de fotones (en relación con la cantidad de fotones emitidos) golpean el receptor, pero nuevamente con la frecuencia de la onda portadora. Y muchas otras radiaciones electromagnéticas también golpean la barra.

Un filtro tiene que dejar pasar los electrones, acelerados a partir de los fotones de la frecuencia portadora de ondas y después extraer la información de la modulación de frecuencia o amplitud.

Para comprender esto, se debe reconocer claramente la diferencia metódica entre la radiación EM (desde IR/microondas, luz visible, UV, rayos X hasta rayos gamma) y las ondas de radio. Las primeras en la mayoría de los casos son radiaciones térmicas, las últimas son ondas moduladas con fotones desde IR hasta rayos X. Dependiendo de la potencia, la antena podría calentarse o calentarse y podría ser peligroso estar cerca de una antena de transmisión.