在生活中,我們會(huì)碰到一些物體受熱時(shí)就會(huì)發(fā)光,而我們也清楚的知道,一些發(fā)光的物體很燙。
但為什么會(huì)這樣呢?為什么有些物體溫度高到一定程度就會(huì)發(fā)光?
準(zhǔn)確地說,任何在 零度以上的物體都會(huì)發(fā)光,只是在大多數(shù)情況下,這些光是我們?nèi)庋劭床灰姷摹?/p>
高于 零度的物體都會(huì)發(fā)光
為什么這么說呢,因?yàn)橛袃?nèi)能的物體(也就是有溫度的物體)不斷地運(yùn)動(dòng)(原子層面),互相反彈,這些碰撞有效地將熱能轉(zhuǎn)化為輻射能。
為了更好的理解這一點(diǎn),我們想象下兩輛車相撞的情況,是不是有些碎片會(huì)飛出來呢?
現(xiàn)在回到原子的世界,同樣的事情也會(huì)發(fā)生,當(dāng)它們相互作用時(shí),有些“碎片”也會(huì)飛出來,而當(dāng)這些“碎片”中有一些以光子形式存在時(shí),我們就能看到它發(fā)光了。
這種能量也可以解釋為什么火在不接觸它的情況下也能感覺到它的溫暖,因?yàn)闊崃?ldquo;輻射”到我們的身體(至少主要是輻射)。
那為什么我們的眼睛看不到所有的熱呢?
原因很簡(jiǎn)單,我們不可能看到無(wú)線電波或其他很多東西,我們只能看到宇宙中可能存在的“光”的一小部分。
圖為:電磁波譜
而溫度轉(zhuǎn)化為粒子運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的,它是粒子的(熱)速度正比于其溫度的平方根。
在某一種材料中(如燒紅的鐵),金屬中的微粒受到一種勢(shì)能的作用,使它們聚集在一起; 隨后,微粒因溫度變化而發(fā)生熱振蕩,并保持在該能級(jí)下,同時(shí)因?yàn)樗鼈冊(cè)谡袷,所以它們必須加速,?dāng)電荷粒子加速時(shí),它會(huì)向外輻射發(fā)光。
這種光的波長(zhǎng)與加速度的大小有關(guān),加速度的大小(在我們的例子中)與溫度有關(guān)。因此,熱物體的顏色實(shí)際上可以用來告訴我們溫度。
同樣的,如果我們知道溫度,我們也能知道它是什么顏色(當(dāng)然不是反射太陽(yáng)光),這個(gè)方程叫做維恩定律。
所以當(dāng)物體足夠熱時(shí),使波長(zhǎng)在我們的視覺范圍內(nèi)(380nm-780nm)時(shí),我們才能看見。
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