既然光是一种高频的电磁波,那么我们能否借助LC振荡电路发出可见光?

我们都知道可见光占据电磁波谱的一部分,即:光是一种特定频段的电磁波。那么LC振荡电路能不能发出可见光?如果能的话,电路中那个位置光强最大?


由高中物理教材及大学普通物理教材可知,LC振荡回路可以产生频率为的电磁波。根据该公式,那么是否只要是LC足够小就有办法使其发出可见光呢?反正我没有遇见过这种实例!

然而,现行教材(无论是中学的,还是大学的)都说道光是由原子的跃迁产生的、热辐射也可以发光,但唯独没有写到跃迁、热辐射与电磁波——由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波形式的移动究竟有何关系?不知是不是跃迁、热辐射等能够影响物质的电结构(或者是电荷分布),或者能使物质的电结构发生周期性变化,进而能够使物质发出光辐射?这点我也不太明白!

似乎很莫名其妙的样子!




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3个答案
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1. LC振荡电路的频率公式只有在电路尺度远小于发射波长的时候才成立,可见光500nm的波长,就需要50nm的电容和电感。先不说工艺上的困难,首先这个尺度下元件与环境之间的耦合会非常明显,周围温度气压辐射环境一变,电容电感就变了。另外这也解释另外一个问题,电路尺寸远小于发射波长,所以讨论光强的分布没有太大意义

2. 可见光的频率是几百THz,在这个频率下不存在导体,因为电子回转频率比这低得多。所以所有元件都变成容性的了,这个是原则问题,应该没办法解决。

3. 跃迁会导致电子密度分布变化(从一个轨道到另外一个轨道),热会把低能级的电子激发到高能级进而跃迁回低能级,都是量子效应,跟振荡电路不一样

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当然可以,不过这样级数量别的LC不能用常见的电容电感实现了。至少要用到原子尺寸级别的振荡,然后量子效应也不能忽略,于是做出来就是电子跃迁模型的激光器。

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我不是太懂,冒昧的问个问题。既然可见光也是电磁波,那是不是也存在电磁感应呢?

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