Si la luz es una onda EM, ¿por qué las antenas no las captan?

¿O se detectan pero no se muestran en los analizadores de espectro? ¡Aunque los fotones en la luz tienen mayor energía que las ondas de radio!

¿No habría un ruido constante de la luz? Incluso si es pequeño.

Entonces, si la antena está sintonizada a la frecuencia de la luz, ¿la captaría?
Tal vez debería eliminar mi pregunta tonta. No sé cómo me lo perdí. Gracias @bort
Las células fotorreceptoras (bastones y conos) en nuestros ojos son antenas para la luz visible :)
Echa un vistazo a esta búsqueda de Google sobre este mismo tema: google.com/search?q=antennas+for+light

Respuestas (4)

Sí, usted puede hacer esto. Las antenas tienen que ser muy pequeñas, por lo que necesita muchas, pero usar antenas + rectificadores ( rectennas ópticas ) es una forma plausible de convertir la energía de la luz en corriente eléctrica.

Las estructuras deben hacerse con un proceso que tenga una resolución más fina que una longitud de onda de la luz, lo cual es complicado ya que la luz es la foto en la fotolitografía, pero estamos llegando a la resolución por varios métodos, como el uso de longitudes de onda más cortas y más sofisticados. gambitos

Se han propuesto métodos similares (pero más rudimentarios) para convertir la energía de microondas transmitida desde las estaciones de energía solar en el espacio a energía eléctrica en la Tierra. La densidad de energía se mantendría lo suficientemente baja como para que no fuera un rayo de la muerte como se podría pensar.

Gracias por tu respuesta. Estaré leyendo más sobre rectennas ópticas para la recolección de energía luminosa.
Otra pregunta de interés, ¿existen antenas que puedan recibir una determinada frecuencia y convertirla a otra frecuencia en la transmisión? ¿Es posible?
Se necesita más que una antena para convertir la frecuencia. Un enfoque casi pasivo es utilizar un elemento no lineal, por ejemplo, un cristal de KTP (fosfato de titanilo y potasio), que puede duplicar la frecuencia de la luz.
"recibir una cierta frecuencia y convertirla a otra frecuencia en la transmisión": esto se hace con luz todo el tiempo con recubrimientos fluorescentes, como LED blancos y lámparas de tubo fluorescente. ¿O quieres el estuche de la radio?
@ pjc50 Estaba interesado en estudiar los LED y todavía lo estoy después de que esta pregunta confirmara sus usos en el espectro de luz. Sin embargo, ¿funcionarían otros medios además de los medios atenuantes, como los cristales, para el cambio de frecuencia de luz a radio?
La luz a RF es un cambio de frecuencia de muchos órdenes de magnitud.
¿Quieres algo como los fósforos que menciona @pjc50 que emiten RF? Parece poco probable, pero no puedo pensar en una razón física por la que sea imposible.
Técnicamente, cualquier cosa que se caliente bajo una luz comenzará a emitir RF en cierta cantidad, lo cual es útil para los astrónomos de microondas pero tiene pocas aplicaciones terrestres. ¿Adónde vas con esta idea ?
@ pjc50 Soy nuevo en la región de comunicaciones EM y básicamente exploro todas las áreas relacionadas con la física y la ingeniería eléctrica que se me ocurren, desde conceptos cuánticos hasta macro. Son las 3 am aquí, y me desperté para hacer la pregunta que me vino a la mente 😳
Mis locas ideas estaban influenciadas por la Física Cuántica, la Cuántica te hace una persona diferente. (No sé de una manera buena o mala... todavía tengo que averiguarlo).

Las antenas efectivas deben tener un tamaño aproximado de un cuarto de la longitud de onda (regla general).

Para la luz visible, la longitud de onda es de aproximadamente 400-800 nm.

Así que puedes imaginar lo pequeñas que deben ser esas antenas para la luz visible: tienen el tamaño de moléculas. son moleculas _ Y, de hecho, si las sustancias están coloreadas, las moléculas son antenas "sintonizadas" a frecuencias particulares de radiación EM en el rango visible. Aunque en la mayoría de los casos la energía absorbida se convierte en energía mecánica (es decir, rotación y/o vibración de las moléculas que finalmente calientan la sustancia), no en energía eléctrica.

La energía no aparece en los analizadores de espectro convencionales debido a su ancho de banda limitado ;-)

Los analizadores de espectro especiales para la radiación EM en el rango de la luz visible se denominan espectrómetros ópticos .

Gracias cuajada. Has planteado un buen punto sobre el ancho de banda. ¿Podemos definir con seguridad el ancho de banda como la cantidad de fotones en cualquier onda dada?
@Rain, estás haciendo muchas preguntas de seguimiento. Pero este no es un sitio de discusión. No nos gusta hacer un seguimiento interminable en los comentarios. Si tiene una nueva pregunta, haga clic en el botón "Hacer una pregunta" y pregunte. (Pero en este caso sobre el ancho de banda frente a la cantidad de fotones en una onda, primero investigue un poco)
@ThePhoton Pensé que era mejor no abrir demasiadas preguntas separadas, pero puedo dividirlas en el futuro. Por supuesto, pregunto sobre los fotones porque ni siquiera los físicos pueden decirme qué son, aparte del hecho de que son propagadores de EM. Donde otros dicen que 'son' los EM. Y los campos EM son iguales. Pero supongo que todas mis preguntas sobre fotones se pueden hacer por separado. Gracias por guiar a los nuevos miembros.
@Rain: no, el ancho de banda corresponde al color (frecuencia; que es proporcional a la energía por foón); no cantidad de fotones.

¿No habría un ruido constante de la luz? Incluso si es pequeño.

La luz infrarroja genera calor y eso a su vez genera ruido en cualquier circuito que tenga resistencia. Ver este artículo de wiki .

La fórmula es: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿O se detectan pero no se muestran en los analizadores de espectro?

La luz visible está en el rango de 400,000-800,000 GHz. No creo que haya muchos analizadores de espectro de "radio" convencionales que funcionen en este rango: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Gracias, alguien también mencionó el ancho de banda de la luz, que también podría ser la razón por la cual los analizadores no lo verían, incluso si subiera a esas frecuencias.
¿Qué tiene de no convencional este tipo de analizador de espectro óptico? cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5963-7145E.pdf
@glen_geek sí, tal vez se necesita una palabra mejor que "convencional". ¿Qué hay de los analizadores de espectro de radio?
Confieso que saber en qué longitud de onda/frecuencia termina "radio" y comienza "óptico" se me escapa. Parece ser un objetivo en movimiento y superpuesto.
Tienes razón, @glen_geek. Son uno y lo mismo, solo diferentes frecuencias. Una sección se llama óptica simplemente porque nuestros ojos son sensibles a ellas.

Su antena seguramente recoge la luz hasta que es un espejo. Desafortunadamente, los circuitos ordinarios hechos de alambre, capacitores, transistores, etc. son demasiado grandes para notar la corriente resultante. Están muy fuera de la afinación correcta. Pruebe un fotodiodo como antena y detector integrados. Puede aumentar la eficacia de su antena agregando una lente o un espejo reflector cóncavo.

¿Necesita alguna selectividad de frecuencia como en los receptores de radio? Compra un filtro de color. Señal demasiado débil: ¿necesita un amplificador ANTES del detector? Ningún problema. Inserte un láser en su forma original sin los espejos resonantes que lo convierten en un oscilador que no amplifica, sino que genera luz.

Adición debido al comentario que preguntaba "¿puede la antena convertir la frecuencia?"

No se considera que una antena tenga la capacidad de convertir la frecuencia; solo capta la onda y la alimenta a alguna unidad que convierte la frecuencia. El convertidor de frecuencia es un mezclador con otra entrada de un oscilador. Hace unos 25 años el discurso general cambió. Cuando uno fue a una tienda a comprar una antena satelital para su televisor, supuso que también conseguiría el convertidor de frecuencia de microondas a canal de televisión normal. Para minimizar la pérdida de señal, es mejor hacer el cambio descendente de frecuencia para la televisión lo antes posible. Por lo tanto, el mezclador + oscilador está en la antena.

No se preguntó, pero tal vez sea bueno saberlo : existen materiales que convierten la frecuencia. Algunos materiales fluorescentes absorben luz o ultravioleta. La absorción provoca exitaciones en la órbita de los electrones que se invierten, pero no colapsan exactamente a la misma. Producen radiación que tiene una longitud de onda diferente. El color en los chalecos de seguridad tiene una banda de entrada ancha, pero la banda de salida es estrecha lo que provoca un alto contraste de color.

Gracias por tus sugerencias. Supongo que también puedo hacerte esta pregunta: ¿hay antenas que puedan recibir una determinada frecuencia y convertirla a otra frecuencia en la transmisión? ¿Es posible?
@Rain Una rectenna es exactamente un mezclador de radiofrecuencia . Al usar el principio heterodino, dos fuentes de luz de diferente longitud de onda (frecuencia) que brillan en su superficie pueden producir una señal de diferencia de radiofrecuencia. Entonces sí, la conversión de frecuencia es posible.