一釐米等於多少萬奈米
是的，無線電天線可以發出可見光，但可能不會以您所想的方式發出。如果您將足夠的能量注入無線電天線，則可以將其加熱直至其發光並透過熱輻射過程發出可見光。但是，常規無線電天線無法發射攜帶資訊的可見光，類似於無線電波的工作方式。但是，還有其他裝置可以執行此操作。
如您所知，電磁波以多種不同的頻率出現，從無線電、紅外線、可見光和紫外線到X射線和伽馬射線。熒光棒發出的紅光與Wi-Fi路由器發出的無線電波基本相同。兩者都是電磁波。紅光的頻率比無線電波高得多（該頻率是無線電波每秒完成多少個週期的度量）。因為它們在本質上是相同的，所以您可能會得出結論，只需提高驅動天線的電路的頻率，就可以使無線電天線發出受控的可見光。
乍看之下這是合理的，但天線材料屬性的實際情況卻受阻。無線電天線透過電路來使電子上下移動，從而使電子的電場也上下波動，這些振盪電場然後作為電磁波傳播出去。無線電波的頻率等於天線電路中向上和向下電子移動的頻率。
典型的Wi-Fi路由器無線電天線發射的無線電波的頻率為2。4 GHz（每秒24億個週期），對應於12。5釐米的波長。通常，當無線電天線的長度等於無線電波的波長或波長的一半或四分之一時，它會最有效地發射波。因此，Wi-Fi路由器上的天線大約12。5釐米長就不足為奇了。
相比之下，藍光的波長約為470奈米。為了讓您更好理解，我打一個比方，它比您體內最小的細胞小一百倍。藍光的波長比Wi-Fi無線電波的波長小30萬倍。即使尺寸大小不匹配，即使我們設法克服了材料問題，普通尺寸的無線電天線也太大了，無法有效地發射可見光。您可能會認為我們可以將天線分解成微天線單元，以匹配可見光的波長，但是這樣的天線必須只有1000個原子長。
製造如此小的天線很困難，但並非不可能。正如我將在本文結尾處討論的那樣，等離子體奈米天線的新興領域已經完成了這一任務。即使成功製作出了這麼小的天線，您仍然需要構建一個電子電路，以適當的頻率驅動電子在天線上上下移動。藍光的頻率約為640 THz（每秒640萬億個迴圈）。電子電路只能驅動最多在數百GHz（每秒幾千億個週期）中振盪的電流。如果嘗試更高，則電子電路會停止工作，因為電路元件的材料屬性會發生變化。
即使您設法制造出一個足以匹配藍光波長的無線電天線，並設法建立了一種能夠以藍光頻率驅動電子的裝置，仍然存在一個主要問題：天線材料的原子結構。對於大波長電子振盪，天線材料看起來均勻且缺乏明顯的電阻。相反，對於奈米級振盪，電子更有可能撞到原子上，並在有機會以光的形式發射能量之前將其能量損失給原子。電子的有序運動迅速轉移到原子的無序運動。從宏觀上講，我們說當頻率太高時，大多數電能在有機會作為光發射之前就轉換為廢熱。
因此，三個主要障礙是：天線所需的尺寸小，難以找到一種方式來驅動高頻電子，以及高頻電子失去能量加熱的趨勢。可以使用三種不同的方法在某種程度上克服這些障礙：
將電子鎖定在較小的區域性原子/分子態，使它們無法充分碰撞到原子中，然後利用它們自然產生的事實來驅動電子振盪當它們在狀態之間轉換時發生振盪；
透過真空以高速度將電子射過磁鐵；
構建奈米級，形狀精確的天線，並利用入射光碟機動電子振盪。
第一種方法正是傳統鐳射器的工作方式。
選擇某些電子被鎖定為有用狀態的材料。電子被激發到新狀態，然後被激發回落到其原始狀態。傳統鐳射中的電子不是在空間的兩個點之間來回振盪，而是在兩個原子/分子態之間來回振盪。這種不同型別的擺動可以使振盪頻率較高，並有助於防止電子碰撞成原子，從而將其能量損失給熱。
電子與原子碰撞的問題在鐳射中仍然是一個問題（科學家稱這種效應為“聲子發射”），但這並不是不可克服的障礙。由於鐳射是可見光的受控來源，因此可以使用它們來發送資訊，類似於無線電波如何攜帶資訊。實際上，光纜包含由鐳射產生的承載資訊的光束（儘管出於效率考慮，大多數光纖使用紅外光而不是可見光）。鐳射還可用於透過自由空間傳送攜帶資訊的可見光。這種設定稱為光學無線通訊。
第二種方法是自由電子鐳射器的工作方式。
在這種情況下，電子將以非常高的速度透過真空射出，然後施加一系列磁體以使電子以高頻率來回振盪，從而發出可見光。設計用來強迫電子以640THz振盪的自由電子鐳射器確實會以受控方式發出藍光。由於自由電子鐳射器需要真空室和大功率電子加速器才能起作用，因此自由電子鐳射器主要用於實驗室環境。
第三種方法是等離子體奈米天線的工作方式。
在所有以受控方式發射可見光的裝置中，等離激元奈米天線最接近傳統無線電天線。等離子體奈米天線是一種具有精確形狀的奈米級金屬天線，在其中具有激發的等離子體共振（聚集的電子振盪）。由於等離子奈米天線依賴於在空間中的一個點與另一個點之間來回振盪的電子，就像傳統的無線電天線一樣，當它們在可見光頻率下工作時，熱損耗仍然是一個主要問題。
由於這個原因，等離激元奈米天線仍然是實驗室中的反常事物，並不是可控可見光的實際來源。由於鐳射正變得越來越便宜，小巧且可靠，因此實際上並沒有動機去開發等離子奈米天線來發射攜帶資訊的可見光。此外，由於電子電路不能以光頻率執行，因此無法透過將等離子奈米天線掛接到電子電路上來激發它們。
請注意，還有許多其他方法可以建立可見光，如白熾燈泡、熒光燈泡、氣體放電管、化學反應；但是這些方式都無法以受控方式產生可見光（即相干可見光），從而可以像在無線電波中一樣在光波上承載大量資訊。
總而言之，如果您想使無線電天線發出可見光，請對其進行加熱。如果您希望傳統天線以可控的方式發射可見光，以便您可以傳輸資訊，那麼您就不走運了。幸運的是，還有其他一些可以使用可見光傳輸資訊的裝置，其中最實用的是鐳射。