为什么物体加热会发光,如何理解所有的物体都会发光

74 当物质被加热时,它会发出红光,然后由橙变黄,但是,此后它就变成发白光。为什么它不按照光谱的顺序变成“青热”呢?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

任何一个物体,只要它的能量比绝对零度高一些,就会辐射出电磁波。如果它的温度非常低,它就只辐射出波长很长、能量非常低的无线电波。随着温度的上升,它所辐射出的这种波就越来越多,但同时也开始辐射出波长比较短(能量比较高)的无线电波。当温度继续升高时,就开始辐射出能量还要更高的微波,然后就是红外线了

这并不等于说,在某一温度下只辐射出长波无线电波,而在某一较高的温度下只辐射出短波无线电波,然后只辐射微波,以后又只辐射红外线。实际上,整个辐射波长范围都被辐射出来了。不过,存在着一个辐射的峰值——辐射量最大的波长区;在这个峰值的两侧,辐射量都比较小:在低能量的一侧辐射量比峰值少;而在高能的一侧则更少

当物体的温度达到人的体温(37℃)时,辐射的峰值处在远红外区域。人体同样也在发射着无线电波,但是,波长最短、能量最高的波长总是最容易探测到的,因而也是最引人注目的

一旦温度达到600℃左右,辐射的峰值就处在近红外区域了。不过,这时在峰值高能一侧的小量辐射已经变得特别重要了,因为这些辐射已进入可以看到的红光区域。因此,被加热的物体就会发出暗红色的光

这种红光在总的辐射量中只占很小的百分比,但是,我们碰巧能够看到它,因而就把全部注意力都集中在这种红光上,并且说那个物体是“红热”了

当温度再上升时,辐射的峰值继续向波长更短的方向移动,因而就发出数量越来越多、波长越来越短的可见光。这时尽管辐射出的红光更多了,但辐射中又添进了数量不多却很重要的橙光和黄光。当达到1000℃的时候,这些色光的混合使我们的眼睛产生橙光的印象,而到2000℃的时候,则产生黄光的印象。这并不等于说,在1000℃时只辐射出橙光,在2000℃时只辐射出黄光。要是这样的话,接下去我们确实就会看到“青热”的情形了。但是我们所看到的其实是各种色光的混合

当温度达到6000℃(即太阳的表面温度)时,辐射的峰值处在可见的黄光区域内,这时我们看到了大量的可见光——从紫光到红光统统都有。这整个可见光区使我们的眼睛产生白光的印象,结果,太阳就成为“白热”了

当物体比太阳还要更热时,它继续辐射出各种波长的可见光,并且数量还要更多一些。不过,这时辐射的峰值已移到蓝光区域,因此,我们的眼睛会觉得这些色光的混合不很平衡,在白光中还带点蓝色

以上所说的是那些被加热时能以很宽的波长范围发出“连续谱”辐射光的物体的情形。有些物质在特定条件下只能辐射出某些波长的光,硝酸钡在被加热时会辐射出绿光,因而在礼花中利用它来达到发绿光的效果。如果你愿意的话,你不妨管这叫做“青热”

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

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