燃燒為什麼會發光,光源從哪裡來的?原來和「電子」有關

2021-01-07 宇宙知識聯盟

在這地球上,大部分的生物都是趨光性的。像這個地球上大部分的植物,就是向光生長的。而我們人類也是如此,在黑暗中待久了就會得幽閉恐懼症。也正是這個原因,我們人類在自然界中,發現了火。我們知道有東西在燃燒的時候,往往都會有光亮的產生。而且自從我們人類有了燈泡之後,有人的地方就有光亮。可是光是怎麼產生的呢?燃燒為什麼會發光,光源從哪裡來的?原來和「電子」有關。

我們知道在現實生活中,我們人類只能感受到光,卻不能觸摸到光。這是因為光,是以電磁波的形式存在於地球上的。而光裡面的光子,在理論上說是用來傳遞電磁相互作用的基本粒子。而說到電磁,就不得不說到麥克斯韋的電磁場理論。在這個理論中認為,變化著的電場伴隨變化著的磁場,變化著的磁場同樣也伴隨變化著的電場。電場和磁場是互相反覆作用的,但是這兩個東西在相互作用之前,是要有一個東西來促使他們作用的。

這個東西就是電子了。我們知道在原子核的外圍,電子的存在是分能級的。能級從我們很好理解,當電子獲得更多能量的時候,它所處的能級就越高,反之能級就越低。就像電燈通電時,會加熱燈絲中的原子,然後原子核中的電子就會獲得更多的能量。但是這種狀態是很不穩定的,這些電子通常會在獲取到能量的時候,迅速失去能量,甚至去到比原來更低的能級去。所以在一個原子或者分子,從高能量的狀態下,轉變到低能量的狀態的時,就會就將損失的能量,通過各種頻率的電磁波發射出去。

在這些電子從高能量的狀態下,轉變到低能量的狀態的時,就會放出多餘的能量。而這些多餘的能量就會以光或電磁輻射的形式發射出去,在這種情況下,這些輻射就形成了可見光。所以光線中是帶從電子中所蘊含的能量的,這種能量也同樣能再反過去擊中電子,讓電子再次吸收,讓電子再一次的進入高能級的狀態。

所以在物質燃燒時,和氣體發生了化學反應,於是釋放出了化學能。在這些化學能中,有一部分能量就會給到氣體的電子中去。電子在高能量轉化為低能量時,釋放出了光子,所以就輻射形成了光亮。

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