¡Si! Es muy perspicaz equiparar la electricidad con la luz.
Usted sabe que la luz y la electricidad tienen algo en común, que ambas son manifestaciones de carga eléctrica y campos eléctricos / magnéticos. Así que aquí hay una forma de ver que son lo mismo: la luz familiar es una onda electromagnética (EM) que se propaga libremente a través del espacio, el aire, el vidrio, etc. Ahora, puede acoplar la salida de luz de un láser en una fibra óptica. “Cable”, y eso es una guía de onda porque la onda de luz está limitada por las condiciones de contorno de la interfaz vidrio / aire. Es una especie de reflexión interna total: la luz está en un ángulo tan leve que se refleja totalmente dentro de la fibra y no sale energía de los lados. La luz en realidad ve el interior de la fibra como un túnel perfectamente reflejado.
OK, ahora baje la frecuencia, debajo de la luz visible al rango de microondas. Todavía puede propagarse libremente a través del espacio o el aire, pero ahora para hacer una guía de ondas, necesita algo diferente al vidrio. Puede hacer una guía de ondas con aire en el medio y un conductor de metal en los bordes. Una sección transversal rectangular dimensionada para relacionarse con la longitud de onda funciona realmente bien. Esto canalizará las ondas de luz de longitud de onda milimétrica alrededor de manera efectiva. Ahora, baja a las bandas de TV y radio. ¿Recuerdas ese cable coaxial que enchufas a tu televisor desde la caja de cable? Tiene una sección transversal redonda con metal en el exterior, un alambre de metal delgado en el centro y algo de plástico en el medio. Esta es una buena guía de onda para longitudes de onda de luz de alrededor de 1 metro.
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Ahora que pasa? ¿Es esta luz o es electricidad? Ciertamente hay un campo eléctrico que oscila de un lado a otro a alta frecuencia en ese cable. Entonces, los fotones de energía luminosa se mueven y definitivamente transfieren energía de un extremo al otro. Y, dado que el cable de metal es un conductor, los electrones se empujan un poco hacia adelante y hacia atrás. Sin embargo, dado que la frecuencia es tan alta y las oscilaciones tan rápidas, los electrones no se mueven mucho antes de que la polaridad del campo regrese al otro lado. Del mismo modo, los electrones en el aire o el dieléctrico plástico dentro de la guía de ondas oscilan a una distancia lo suficientemente pequeña como para que no tengan que ser arrancados de sus átomos para moverse. Se mueven lo suficiente como para transferir la energía de la ola.
OK ahora ve a una frecuencia más baja todavía. La guía de onda dieléctrica no funciona muy bien porque las oscilaciones son tan lentas que el campo quiere tirar de los electrones bastante lejos antes de que invierta la dirección. Pero ahora un cable conductor sólido funciona muy bien.
¿Y cómo lo llamamos cuando un campo eléctrico que oscila a 60 ciclos por segundo tira muchos electrones por millas y millas por un cable de cobre, y luego invierte y empuja los mismos electrones millas y millas hacia el otro lado? ¡Electricidad!
QED
