Können wir eine Lichtquelle haben, die Photonen im Infrarotbereich aussendet und nach, sagen wir, 5 Metern werden diese Photonen zu einem Photon im Röntgenbereich?
Ich weiß nur, wie wir die Frequenz eines Photons nach seiner Entstehung ändern können, ist der Rotverschiebungseffekt.
Aber können wir das irgendwie machen?
BEARBEITEN: Bitte verzeihen Sie mir, dass ich den Ausdruck "in der Luft" verwende. Vakuum war das, was ich meinte oder besser noch: "umgangssprachlich während des Fluges bedeuten".
EDIT 2: Lassen Sie mich diese Frage anders formulieren. Ich habe eine Glühbirne über der Decke. Wenn ich auf diese Glühbirne schaue, sehe ich kein Licht, es sei denn, ich bin 5 Meter davon entfernt. Das bedeutet, dass in einer Entfernung < 5m das emittierte Licht infrarot ist, in einer Entfernung >5m ist das emittierte Licht im sichtbaren Bereich.
Dies wäre interessant, um bei der Tumorablation im menschlichen Körper mit hohen, aber sehr fokussierten Strahlendosen zu helfen, die nur in einem bestimmten Teil des Körpers tödlich werden würden. Zum Beispiel würde ich bei einem Gehirntumor in der Mitte des Gehirns gerne mit Licht brennen, aber ohne das umliegende Gewebe, wie Haut, Schädel und das Gehirn um den Tumor herum, zu verbrennen.
Dafür müssten Photonen in einer Frequenz sein, die nicht mit dem menschlichen Körper interagieren würden, bis sie den Tumor erreichen, wo sich ihre Frequenz irgendwie ändern und sie mit den Tumorzellen interagieren lassen und sie töten/verbrennen würde.
Der Vorteil dieses Verfahrens wäre eine hohe Präzision, die Möglichkeit, bisher unerreichbare Hirnregionen zu erreichen und eine Öffnung des menschlichen Schädels zu vermeiden.
BEARBEITEN 3: Eine weitere interessante Anwendung wäre, Deckenlampen über der Decke zu verstecken, wobei das Licht die Deckenziegel in einer niedrigen Frequenz durchquert (wie es Radiowellen tun) und dann unter dem Deckenziegel in sichtbares Licht umgewandelt und beleuchtet würden Zimmer. Auf den ersten Blick hätten wir also einen beleuchteten Raum ohne Lampen darin, lol.
Ist das möglich?
EDIT 4: Mit Schallwellen können wir sie überlappen (sie fokussieren) und energetischere Wellen erzeugen. Da sich Licht auch wie eine Welle verhält, könnten wir Photonen auf einen einzigen Punkt fokussieren, ihre Energien addieren und beispielsweise mit zwei niederenergetischen Photonen ein energiereicheres erzeugen?
Meines Wissens kann die Frequenz, abgesehen von Rot/Blau-Wechsellicht, nach der Emission nicht geändert werden. Sie können jedoch möglicherweise ein anderes Material einrichten, das Röntgenstrahlen aussendet, wenn Infrarotlicht absorbiert wird. Aufgrund der Natur des Lichts und wie es sich wie ein Teilchen verhält, wenn es mit Teilchen interagiert, so dass sich die gewonnene Energie nicht ansammelt, wenn mehr Licht hinzugefügt wird, wird dies schwierig, wenn es überhaupt möglich ist.
Richten Sie die Lichtquelle in einem Gravitationsfeld nach oben oder unten aus und lassen Sie Einstein sich um Sie kümmern .
Wenn Sie gezwungen sind, die Erde als Quelle Ihres Gravitationsfeldes zu verwenden, benötigen Sie natürlich ein ziemlich empfindliches Werkzeug, um die Frequenzänderung zu messen. Zu unserem Glück gibt es eine Reihe von hochpräzisen Quellen im Orbit , und Sie können die entsprechenden hochempfindlichen Empfänger zu sehr günstigen Preisen von der Stange kaufen.
Als Antwort auf verschiedene Punkte, die Sie in der Frage ansprechen
Bearbeiten 4 - mit Ton - die Wellenenergie, von der Sie sprechen und die durch Fokussieren erhöht werden kann, entspricht der Lichtintensität, die wir durch Fokussieren mit einer Linse erhöhen können. Um eine Röntgenaufnahme zu machen, müssen wir die Frequenz des Lichts ändern - das Fokussieren von Schallwellen ändert ihre Frequenz nicht - ist das sinnvoll?
Zu Bearbeiten 2 und Bearbeiten 3: Ich befürchte, dass sich die Lichtfrequenz nicht einfach ändern kann, es sei denn, Sie haben in einer anderen Antwort so etwas wie Frequenzverdopplung beschrieben. Die von Ihnen beschriebenen Beispiele sind besonders interessant, aber leider nicht realisierbar. Am nächsten kommen Menschen Ihrer Idee in Edit 2, Krebs sehr gezielt anzugreifen, mit Protonentherapie (oder sogar Antiprotonentherapie) - die Art und Weise, wie Protonen Gewebe schädigen, bedeutet, dass sie am Ende ihres Weges mehr Energie abgeben als am Ende Anfang - um mehr darüber zu erfahren, können Sie den Bragg Peak nachschlagen.
Entschuldigung, ich glaube nicht, dass dies die Antwort ist, die Sie hören (oder lesen) wollten.
Nicht „in der Luft“. Das Problem (naja, ein Problem) ist, dass, wenn Sie ein Infrarotphoton nehmen und es zu einem Röntgenphoton werden lassen, Ihr neues Photon eine stark erhöhte Energie hat, was offensichtlich nicht einfach so passiert.
Es gibt jedoch Effekte, die dies tun können. Der Schlüssel ist, dass Sie, wenn Sie ein 400-nm-Photon erzeugen möchten, zwei 800-nm-Photonen benötigen, um Energie zu sparen. Nun, im Allgemeinen würde dies nicht einfach passieren, da die meisten Wechselwirkungen von Licht und Materie „linear“ sind. In der nichtlinearen Optik nutzen atomare Medien verschiedene Übergänge, um neue Frequenzen zu erzeugen, die im anregenden Licht nicht vorhanden sind. Die einfachsten Fälle bestehen darin, zwei Frequenzen einzugeben und entweder ihre Summe oder ihre Differenz zu erhalten. Betrachten Sie zum Beispiel die Frequenzverdopplung.
Ich denke, wir könnten das schaffen. Angenommen, durch den Bohr-Effekt wird eine bestimmte Frequenz abgesenkt und das Elektron wird auf das Niveau n = 4 gehoben. Jetzt wird diese Energie freigesetzt, wenn sie sich zu Masse 0 bewegt. Aber wenn sie dazu gebracht wird, nur auf Stufe 2 und dann schrittweise auf Stufe 1 zu gehen, dann wird sie auf Masse 2 theoretisch ein anderes Licht und daher ein anderes Licht aussenden Frequenz. Dies liegt daran, dass die freigesetzte Energie geringer ist. Die Frequenz muss sich also ändern, um die reduzierte Energie mit der Planckschen Konstante zu ändern.
Ich denke, das macht Sinn. Es könnte gut sein herauszufinden, ob dies möglich ist und ob es passiert.
So eine schöne und gut durchdachte Frage.
dk2ax
Sofia
PedroD
David z