«Ατομική θεωρία συσκευής νυχτερινής όρασης υπερύθρων
Τα άτομα βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Δονούνται, κινούνται και περιστρέφονται συνεχώς. Ακόμη και τα άτομα που αποτελούν τις θέσεις μας βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Τα άτομα έχουν πολλές διαφορετικές διεγερμένες καταστάσεις. Με άλλα λόγια, έχουν διαφορετικές ενέργειες. Εάν δώσουμε μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε ένα άτομο, αυτό θα βγει από το ενεργειακό επίπεδο θεμελιώδης κατάστασης και θα φτάσει στο διεγερμένο επίπεδο. Το επίπεδο διέγερσης εξαρτάται από το πόση ενέργεια εφαρμόζεται στα άτομα με τη μορφή θερμότητας, φωτός ή ηλεκτρισμού.
Τα άτομα αποτελούνται από πυρήνες (συμπεριλαμβανομένων πρωτονίων και νετρονίων) και νέφη ηλεκτρονίων. Μπορούμε να φανταστούμε τα ηλεκτρόνια στο σύννεφο ηλεκτρονίων να κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε διαφορετικές τροχιές. Δεν είναι ακόμη δυνατό να παρατηρήσουμε τα διακριτά τροχιακά των ηλεκτρονίων, αλλά είναι ευκολότερο να κατανοήσουμε αυτά τα τροχιακά με το να τα οραματιστούμε ως διαφορετικά ενεργειακά επίπεδα ατόμων. Με άλλα λόγια, εάν εφαρμόσουμε μια ορισμένη ποσότητα θερμικής ενέργειας σε ένα άτομο, είναι προβλέψιμο ότι ορισμένα ηλεκτρόνια σε τροχιακά χαμηλής ενέργειας θα μεταφερθούν σε τροχιακά υψηλής ενέργειας, δηλαδή πιο μακριά από τον πυρήνα.
Αφού το ηλεκτρόνιο μεταφερθεί στην τροχιά υψηλής ενέργειας, πρέπει να επιστρέψει τελικά στη θεμελιώδη κατάσταση. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα ηλεκτρόνια απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή φωτονίων, ένα είδος σωματιδίου φωτός. Θα διαπιστώσετε ότι τα άτομα απελευθερώνουν συνεχώς ενέργεια με τη μορφή φωτονίων. Για παράδειγμα, όταν ένας θερμαντήρας σε μια τοστιέρα γίνεται έντονο κόκκινο, είναι επειδή τα άτομα διεγείρονται θερμικά, εκπέμποντας κόκκινα φωτόνια. Ένα ηλεκτρόνιο σε διεγερμένη κατάσταση έχει υψηλότερη ενέργεια από ένα μη διεγερμένο ηλεκτρόνιο και είναι επειδή το ηλεκτρόνιο απορροφά λίγη ενέργεια για να φτάσει στο διεγερμένο επίπεδο που απελευθερώνει αυτήν την ενέργεια για να επιστρέψει στη θεμελιώδη κατάσταση. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή φωτονίων (ενέργεια φωτός). Τα εκπεμπόμενα φωτόνια έχουν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος (χρώμα), το οποίο εξαρτάται από την ενέργεια των ηλεκτρονίων όταν εκπέμπονταν τα φωτόνια.
γυαλιά νυχτερινής όρασης
γυαλιά νυχτερινής όρασης
Κάθε ζωντανό ον καταναλώνει ενέργεια, όπως και πολλά άψυχα αντικείμενα όπως κινητήρες και πύραυλοι. Η ενεργειακή δαπάνη παράγει θερμότητα. Η θερμική ενέργεια, με τη σειρά της, αναγκάζει τα άτομα στο αντικείμενο να εκπέμπουν φωτόνια που εμπίπτουν στο θερμικό υπέρυθρο φάσμα. Όσο θερμότερο είναι το αντικείμενο, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος των υπέρυθρων φωτονίων που εκπέμπονται. Εάν ένα αντικείμενο είναι πολύ ζεστό, τα φωτόνια που εκπέμπει μπορούν ακόμη και να εισέλθουν στο φάσμα του ορατού φωτός, ξεκινώντας με κόκκινο φως, μετά πορτοκαλί, κίτρινο, λευκό και μέχρι το μπλε».
