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    夜視儀原子理論

        原子是永恒運動的。它們不停地振動、移動和旋轉。即便是構成我們座椅的原子也是不斷運動著的。原子有幾種不同的激發狀態。換言之,它們具有不同的能量。如果我們將大量的能量賦予一個原子,它就會擺脫基態能級而達到激發水平。激發水平取決于以熱、光或電等形式施加到原子上的能量的多少。

      原子由原子核(包括質子和中子)和電子云構成。我們可以將電子云中的電子設想成在不同軌道上圍繞著原子核運動?,F在還無法觀察到電子的離散軌道,但把這些軌道設想成原子不同的能級會更容易理解。換句話說,如果我們向原子施加一定的熱能,可以預見的是,一些處于低能軌道的電子會轉移到高能軌道上,即離原子核更遠。

         電子轉移到高能軌道后,最終仍要回到基態。在此過程中,電子會以光子(一種光線粒子)的形式釋放能量。您會發現,原子不斷地以光子的形式釋放能量。舉例來說,當烤面包爐內的發熱器之所以會變成亮紅色,就是因為原子被熱力激發,釋放出了紅色的光子。激發態的電子比未受激發的電子具有更高的能量,并且正是由于電子吸收了若干能量才達到了激發水平,它會將這一能量釋放出來以回歸基態。這一能量會以光子的形式(光能)被釋放出來。發射出的光子具有特定的波長(顏色),這取決于釋出光子時電子的能量。

         任何生物都要耗費能量,很多沒有生命的物品也是如此,例如引擎和火箭。能量消耗會產生熱量。反過來,熱能會促使物體中的原子發射出位于熱紅外線光譜中的光子。物體溫度越高,釋出的紅外線光子的波長就越短。如果物體的溫度非常高,它發出的光子甚至能進入可見光光譜,從紅光開始,然后是橙光、黃光、藍光,直至白光。

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