Licht aus oszillierenden elektrischen und magnetischen Feldern

Hier ist eine ziemlich seltsame Frage:

Kann man aus oszillierenden elektrischen und magnetischen Feldern Licht erzeugen? Das heißt, wenn ich ein elektrisches Feld in einer Richtung oszilliere, die orthogonal zum oszillierenden Magnetfeld ist, wird dies Licht erzeugen?

Diese Frage ist rein theoretisch und hypothetisch. Eine Antwort kann existieren oder auch nicht. Aber ich wollte nur wissen, ob das mit unserer jetzigen Physik überhaupt möglich ist oder die Physik das vielleicht gar nicht zulässt. Ich weiß nicht, wie das Setup dafür aussehen würde, vorausgesetzt, es ist möglich.

Licht ist oszillierende elektrische und magnetische Felder. Sie können es nicht erzeugen, ohne oszillierende elektrische und magnetische Felder zu erzeugen.
Aber Sie würden es schwierig finden, ein elektrisches Signal zu erzeugen, um eine herkömmliche Antenne mit den erforderlichen Frequenzen im Hunderter-THz-Bereich zu betreiben.
@ThePhoton genau ich bräuchte ein oszillierendes elektrisches und magnetisches Feld. Aber wie gesagt, ich kenne das Setup nicht, um dies zu erstellen. Dies ist rein hypothetisch.
Der übliche Weg besteht darin, einige geladene Teilchen in einen Zustand zu erregen, in dem sie dazu neigen, sich in einen niedrigeren Energiezustand zu entspannen, während sie das EM-Feld anregen.
@ThePhoton stimmt. Aber das ist die herkömmliche Art, Licht zu erzeugen. Wie das Aufheizen eines Wolframfadens in einer Glühbirne. Daran habe ich nicht gedacht. Was gewünscht wird, ist, zuerst ein elektrisches Feld zu erzeugen, das oszillieren wird. Dann erzeuge ein Magnetfeld, das schwingt. Und dann beide senkrecht zueinander ausrichten. Ich weiß, das macht keinen Sinn. Daher der Hinweis am Ende der Frage. Danke.
Maxwells Gleichungen machen es "schwierig", ein oszillierendes elektrisches Feld zu erzeugen, das selbst kein senkrecht oszillierendes Magnetfeld erzeugt.
@ThePhoton bedeutet das also, dass ich, wenn ich ein oszillierendes elektrisches Feld erzeuge, ausnahmslos Licht erzeuge, weil oszillierende elektrische Felder auch oszillierende Magnetfelder erzeugen?
Ja, die Gleichungen sagen es, oszillierende elektrische Felder erzeugen oszillierende magnetische Felder und umgekehrt, keine Ausnahme. dies wird immer durch Daten validiert. In Antennen schwingt ein elektrisches Feld (magnetische Felder sind härter) und die elektromagnetische Welle verlässt die Antenne
Wenn Sie ein oszillierendes elektrisches Feld "erzeugen", dann sagen Ihnen die Maxwell-Gleichungen, dass dies mit einem oszillierenden Magnetfeld koexistiert. Sie sind keine getrennten Dinge.
Bezieht sich Ihre Frage speziell auf (sichtbares) Licht und nicht auf EM-Strahlung im Allgemeinen? Sie wissen wahrscheinlich, dass Radiowellen und Mikrowellen im Wesentlichen in einer Stabantenne erzeugt werden, indem ein oszillierendes elektrisches Feld und ein oszillierendes Magnetfeld erzeugt werden (induziert durch die Elektronen, die sich zwischen den Enden des Stabs hin und her bewegen). Aber für sichtbares Licht bräuchte man eine sehr hohe Frequenz, und man könnte keine Antenne bauen, die ein solches Hochfrequenzfeld erzeugt.
@StephanMatthiesen nein nur EM-Wellen im Allgemeinen.
@annav, eine Rahmenantenne ist nicht sehr schwer herzustellen (für geeignete Frequenzen).
@ThePhoton, da es keine magnetischen Monopole gibt, ist das Signal bei magnetischen Änderungen höherer Ordnung, oder? und deshalb schwächer?

Antworten (2)

Ich denke, es sollte ein Zusammenspiel zwischen den Änderungen von E- und B-Feld in Raum und Zeit geben. Es sollte eine Korrelation zwischen diesen beiden geben. Der Faktor ist nicht nur das oszillierende Feld, sondern deren Variation (wie jede normale Wellengleichung). Da sieht man die Potenziale ϕ Und A ¯ sind nur Zeit- und Raumkomponente von vier Vektoren, A μ . Diese E- und B-Felder sind also nur die unterschiedliche Reflexion derselben vier Vektoren oder derselben Physik (Elektromagnetismus).

Das heißt, wenn ich ein elektrisches Feld in einer Richtung oszilliere, die orthogonal zum oszillierenden Magnetfeld ist, wird dies Licht erzeugen?

Wie sollte ein zeitlich veränderliches elektrisches oder magnetisches Feld erzeugt werden?

  1. Dies ist durch eine Umverteilung von Ladungen (Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes) möglich. Das beste Beispiel wird die Schwingung von Elektronen in einem Antennenstab oder einem beliebigen Draht sein. Als Ergebnis der beschleunigten Elektronen senden sie Photonen aus.

  2. Durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes werden die beteiligten subatomaren Teilchen mit ihren magnetischen Dipolmomenten ausgerichtet. Während der Entspannung senden sie auch EM-Strahlung aus.

  3. Laufende Elektronen auf gekrümmten Bahnen - zum Beispiel wenn ein Magnetfeld nicht parallel zur Bewegungsrichtung angelegt wird, verlieren Elektronen ihre kinetische Energie, emittieren Licht und kommen zum Stillstand.

Wie auch immer Sie also ein oszillierendes elektrisches oder magnetisches Feld induzieren, Sie werden einige subatomare Teilchen eines beeinflussten Körpers beeinflussen und einem der oben genannten Szenarien folgen. Oder könnte man andere Beispiele nennen? Die Emission von Licht, auch EM-Strahlung genannt, ist immer das Ergebnis der Manipulation subatomarer Teilchen. Keine Strahlung ohne materielle Quellen.

Licht aus oszillierenden elektrischen und magnetischen Feldern
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