Pregunta curiosa sobre la luz y los fotones.

Si la longitud de onda de un fotón (p. ej., amarillo) se aísla de las otras longitudes de onda que emite el sol (una vez que llega a la Tierra), ¿puede esa partícula/fotón en particular distorsionarse ligeramente en una longitud de onda más corta (p. ej., percibida como verde)?

En caso afirmativo; por favor explique.
Si no; por favor explique.

¡Gracias!

Si corres hacia el fotón amarillo al 10% de la velocidad de la luz, se volverá verde .
1. ¿Puedes separar/aislar ciertas longitudes de onda de luz del espectro total que emite nuestra estrella (después de que esa luz atraviesa nuestra atmósfera)? 2. Si esa luz aislada tiene una longitud de onda de aproximadamente 570 nm (amarillo), ¿puede manipularse o distorsionarse para igualar una longitud de onda ligeramente más corta de aproximadamente 510 nm (verde)? Por favor, explique por qué si es sí o no, si es posible. Muchas gracias

Respuestas (3)

Yo transformo las longitudes de onda de la luz todos los días en el laboratorio; usted también si tiene un puntero láser verde. Para saber cómo funciona un puntero láser verde, consulte http://www.repairfaq.org/sam/laserpic/glpdpics.htm

Esto se denomina óptica no lineal y requiere (a) una intensidad de luz superior a la normal y (b) un cristal cortado correctamente que cumpla con los requisitos estructurales específicos.

Entonces, si quieres convertir la luz amarilla en luz verde, tendrás que trabajar más, porque los procesos más simples cambian la longitud de onda por un factor de 2: duplicarla, generando dos fotones nuevos de cada uno destruido, o dividirla por la mitad, lo que requiere que se destruyan dos fotones mientras se crea un reemplazo con el doble de energía (la mitad de la longitud de onda).

Esto fue demostrado por primera vez por Peter Franken, et al, en la Universidad de Michigan, en 1961. El documento se analiza aquí, con referencias: http://www.laserfocusworld.com/articles/2011/09/sprc-symposium-2011 .html

Peter, esto es fantástico, comenzaré una investigación aquí.
Tengo una pregunta sobre sus transformaciones láser. ¿Hay alguna manera de transformar las longitudes de onda sin perder energía o usar medios artificiales, usando solo la luz solar separada y luego enrutada a un medio que podría acortar su longitud sin agregar electricidad al proceso?
No se consume energía en este cambio de longitud de onda paramétrico; sin embargo, a menudo es bastante ineficiente. Actualmente estoy haciendo una conversión descendente, dividiendo un fotón de 402 nm en un par de fotones de 804 nm, pero solo convierte 1 por 100,000,000 posibles. El puntero láser verde es mucho más eficiente y el artículo explica por qué en detalle.
Sr. Diehr, ¿cómo hacemos para aumentar la frecuencia directamente?
En teoría, uno puede tener un poder lo suficientemente alto como para interrumpir el vacío; mi asesor de tesis estaba interesado en esta y todas las aplicaciones de densidad de potencia extremadamente alta. En la práctica, se necesita un mediador, como un cristal centrosimétrico, como BBO, aunque con una potencia lo suficientemente alta, incluso se puede usar un campo magnético, junto con una colisión. Todo está en las estadísticas.
Trabajé (desde lejos) con un equipo que intentaba tratar el calor de los centros de datos. Muchas técnicas pesadas funcionan pero solo cambian un poco la distribución del espectro. Hay algo que hacer con este problema :) Gracias.
Peter, ¿puedes por favor elaborar y explicar un poco más?
digamos 1200, 1100, 1000,..., 600 respectivamente en longitudes de onda de luz que deseo capturar de una fuente que emite también 1300, 1400, ... hacia abajo. colectivamente equivalen a 700 unidades (%) en las que deseo centrarme. Digamos que disperso la luz a 1200, usando ( en.wikipedia.org/wiki/Photon_upconversion ) u otro método que no hemos tocado aquí, divido la longitud de onda en 600, digamos que el 5% de esa luz llega a 600. Luego haz eso para todas las frecuencias inferiores y superiores. violado las leyes de conservación si las frecuencias desde 600 en adelante hasta el rango ultravioleta son más intensas que las anteriores?
Los efectos ópticos no lineales dependen de la intensidad; es decir, cuanto mayor sea la intensidad de la luz aplicada al cristal, mayor será la eficiencia de conversión. Para haces continuos, la eficiencia puede aumentar a medida que aumenta la longitud del cristal, pero esto no funciona en los casos en que se requiere una "coincidencia de fase". Para obtener la mayor eficiencia, tendría que separar las longitudes de onda, como por difracción, y procesar cada grupo con su propio proceso óptimo. La conversión ascendente aumenta la frecuencia (y la energía) de los fotones restantes, al tiempo que reduce sus longitudes de onda.

El concepto de poder cambiar una frecuencia (es un poco más correcto en este contexto usar frecuencia en lugar de longitud de onda) a otra es una cuestión de linealidad. Generalmente, las ecuaciones que gobiernan la luz/óptica (ecuaciones de Maxwell) se consideran lineales. Esto tiene la implicación de que cualquier luz con la que comiences en una frecuencia permanecerá en la misma frecuencia para siempre.

Para cambiar las frecuencias, es necesario que la luz interactúe de forma no lineal. En resumen, la luz generalmente solo actuará de forma no lineal en los materiales, y solo si su luz tiene suficiente potencia. Esto generalmente se ve solo en ciertos cristales , pero puede ocurrir en cualquier material si su luz es lo suficientemente fuerte.

David, supongamos que salí y usé un monocromador para filtrar todas las frecuencias excepto la frecuencia/longitud de onda deseada. Digamos que la longitud de onda es de 700 nm de pico a pico. ¿Podría ejecutar esa frecuencia a través de un material para que sea de 699,999 nm de pico a pico? 699nm pico a pico? ¿Qué pasa con 350nm pico a pico? Alguien me indicó este artículo ( repairfaq.org/sam/laserpic/glpdpics.htm ) En este artículo, el láser usa un cristal duplicador de frecuencia intracavitario KTP para emitir una luz verde que es la mitad de su longitud de onda original. ¿Podría hacerse esto sin agregar energía a la fuente?
Siendo realistas, sería muy difícil separar la luz de 700 nm de la luz de 699,99 nm, o incluso de la luz de 699 nm. Si de alguna manera separara con precisión la luz de 700 nm, vería efectos de "ampliación", donde se generan nuevas longitudes de onda en un rango pequeño por encima y por debajo de 700 nm. Una causa de esto es que los fotones pueden ganar o perder energía a partir de pequeñas vibraciones en el material que atraviesan. Para generar nuevas longitudes de onda a través de efectos no lineales, también existe una regla de conservación de la energía. F 1 + F 2 = F 3 . Para 700nm a 699nm, esto implica combinar luz de 700nm con luz de 0.6THz, lo cual no es factible.
David, ¿puedes dar más detalles sobre los fotones que obtienen energía a partir de pequeñas vibraciones en el material que atraviesan? ¿Qué materiales? Mi pregunta era solo para señalar el concepto, no es necesario que esta aplicación separe longitudes de onda tan finas, pero eso plantea la pregunta de por qué no podemos aislar las frecuencias separadas de la luz en esa pequeña longitud de onda pico a pico cuando podemos. aislarlos fácilmente a frecuencias más bajas?
digamos 1200, 1100, 1000,..., 600 respectivamente en longitudes de onda de luz que deseo capturar de una fuente que emite también 1300, 1400, ... hacia abajo. colectivamente equivalen a 700 unidades (%) en las que deseo centrarme. Digamos que disperso la luz a 1200, usando ( en.wikipedia.org/wiki/Photon_upconversion ) u otro método que no hemos tocado aquí, divido la longitud de onda en 600, digamos que el 5% de esa luz llega a 600. Luego haz eso para todas las frecuencias inferiores y superiores. violado las leyes de conservación si las frecuencias desde 600 en adelante hasta el rango ultravioleta son más intensas que las anteriores?

La interacción de fotones (dispersión Compton) con electrones en reposo es un proceso no lineal que disminuye la frecuencia de la luz (de amarillo a rojo). Además, los fotones reflejados en un espejo de masa finita disminuyen la frecuencia de los fotones a medida que se transfiere algo de impulso al espejo. Por lo tanto, no es posible que un plasma frío o un metal aumenten la frecuencia de los fotones para promoverlos de amarillo a verde.

Pregunta curiosa sobre la luz y los fotones.
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