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发热的物体本身是否就发光?

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今天忽然想到物体发热的状态下其本身在处于发光,那要想物体发热一定要使物体发光,除却物体之间的摩擦,如果不是,可否举个例子。

发热物体是会发光的,只是发的光是红外光,一般来说,只要有热辐射就一定会伴随光的辐射。这是黑体辐射所决定的!这为一种现代设备的研发提供了理论基础:红外线照相机。我们看看红外线照相机拍摄的照片。

绿色部分是温度相对低的部分,红色则是温度相对高的部分。即便是我们感觉是冰冷的物体也依然对外辐射红外线。

红外线是我们肉眼所看不到的光,而为什么有温度的物体就会辐射红外线呢?这涉及到一个重要的物理理论:光子-声子散射理论。热的量子化理论是用一种准粒子“声子”来描述热现象的!声子是可以散射出光子的,这个原理其实可以归结到量子电动力学的“光子-电子散射理论”。但是引起电子辐射光子的机制却是温度。由于电磁相互作用导致大量电子存在集体行为,这种集体行为的量子化结果就是“声子”,而温度则激发了这种集体行为向更高能态过渡,声子进入这种亚稳定或者不稳定的高能态后会因为外界刺激(如温度涨落)或者真空涨落而辐射出光子。

这里面需要声明:热效应作为宏观的效应,到今天为止都没有在动力学上给出最完美的解释,我们只能用统计规律等唯象理论来解释热效应!比如说,温度这个物理量,归根到底它是一个统计意义的物理量,是物理学在面对大量粒子的动力学方程组束手无策之时退而求其次给出的一个物理量。可以说,温度这个物理量是我们十分常见的物理量,但同时也是很陌生的物理量。历史上,物理学家研究热现象可以追溯到牛顿时代,但是给出温度的严格定义却是在八十多年前!温度的存在,对物理学的影响是十分巨大的!考虑温度和不考虑温度,其实恰恰是物理学的一个重要的分界线!凝聚态物理学是必须要考虑温度的,但是高能物理却基本不考虑温度。可是,我们不能对温度视而不见。温度作为大量粒子的集体效应而存在,这是不争的事实。同时,温度这种集体效应又反过来影响每一个粒子的状态。

此外,我还要强调一点:在物理学里面,热并不是一个形容词,而是一个名词!因此,我们不能认为只有热的物体才会辐射电磁波,冷的物体一样辐射电磁波!

。不是所有发热的物体都发光的,热的本质是分子热运动,两个物体间会因热量差异发生热传导,到达热平衡后会有相同的状态(温度等等)。

发热的物体会发光是因为该物体内部的原子能量过多,致使原子内的电子发生能级跃迁,发出光子,换句话讲如果发热物体的能量不足以使原子内的电子跃迁,那么该发热物体也就不会发光了。

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