為什麼有些物體溫度高到一定程度就會發光？

2020-08-28 齊大便利站工作室


黑體是理論上的一種理想物體，它不反射或者透射任何光。但是黑體自身可以發出熱輻射，也就是「發光」。黑體會因為加熱而發光（發射光子輻射），並隨著溫度的升高而發射不同頻率的光子。

假設黑體這種理論性的概念，主要是為了探討熱力學的一些問題，因為不用考慮黑體的反射和透射等複雜的情況。當然，在現實世界中，是不存在黑體這種東西的。

我們知道熱量傳遞方式分為三種，分別是熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱，對於輻射傳熱來說，任何高於絕對零度的物體都會自發的產生熱輻射，但是溫度較低的物體其輻射能量較低，對應的輻射電磁波波長較長，通常為紅外光波段，不屬於可見光波段，所以我們無法看到低溫物體通過熱輻射發光。

溫度升到可發光數值以前的物體，自然需要從環境吸收能量，提高自身原子振蕩幅度，然後再把能量傳遞給宇宙空間無處不在、無時不有的低能態光子物質，這些低能態光子物質以人眼可視的頻率再向外輻射光能，這時也就達到了發光條件。

你還知道哪些物體溫度高會發光嗎？

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  • 為什麼有些物體溫度高到一定程度就會發光?
    在生活中，我們會碰到一些物體受熱時就會發光，而我們也清楚的知道，一些發光的物體很燙。但為什麼會這樣呢？為什麼有些物體溫度高到一定程度就會發光？準確地說，任何在絕對零度以上的物體都會發光，只是在大多數情況下，這些光是我們肉眼看不見的。
  • 為什麼有些物體溫度高到一定程度就會發光？發光的本質是什麼？
    「溫度高到一定程度就會發光」只是我們的一種錯覺罷了，因為我們認為的「發光」其實是指可見光，而可見光在光譜中是非常狹窄的一小段，有太多的光譜人類根本無法用眼睛直接感知到，比如說紫外線，紅外線等。見下圖：嚴格來講，無論溫度高達，任何物體都會發光，我們通常所說的「不發光」其實是指「不發可見光」。
  • 有些物體加熱到一定程度後會發光,其中的科學原理是什麼?
    我們平常說的發光，是指物體發出可見光，但可見光只是電磁波中極其狹窄的一個波段；熱力學和量子力學指出，任何物體都會向外輻射電磁波，也就是熱輻射，輻射電磁波的波長與溫度有關，大約在500℃~800℃時，輻射最大值落在可見光區域。
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