"Атомная теория инфракрасного прибора ночного видения"
Атомы находятся в постоянном движении. Они постоянно вибрируют, двигаются и вращаются. Даже атомы, из которых состоят наши сиденья, находятся в постоянном движении. Атомы имеют несколько различных возбужденных состояний. Другими словами, у них разная энергия. Если мы сообщим атому большое количество энергии, он выйдет из основного энергетического уровня и достигнет возбужденного уровня. Уровень возбуждения зависит от того, сколько энергии приложено к атомам в виде тепла, света или электричества.
Атомы состоят из ядер (включая протоны и нейтроны) и облаков электронов. Мы можем представить, как электроны в электронном облаке движутся вокруг ядра по разным орбитам. Пока невозможно наблюдать дискретные орбитали электронов, но легче понять эти орбитали, представляя их как разные энергетические уровни атомов. Другими словами, если мы приложим к атому определенное количество тепловой энергии, то можно предсказать, что часть электронов с низкоэнергетических орбиталей перейдет на высокоэнергетические орбитали, т. е. дальше от ядра.
После того, как электрон переведен на высокоэнергетическую орбиту, он все равно должен в конце концов вернуться в основное состояние. Во время этого процесса электроны выделяют энергию в виде фотонов, типа частиц света. Вы обнаружите, что атомы постоянно выделяют энергию в виде фотонов. Например, когда нагреватель в тостере становится ярко-красным, это происходит потому, что атомы термически возбуждаются, испуская красные фотоны. Электрон в возбужденном состоянии имеет более высокую энергию, чем невозбужденный электрон, и именно потому, что электрон поглощает некоторую энергию, чтобы достичь возбужденного уровня, он высвобождает эту энергию, чтобы вернуться в основное состояние. Эта энергия высвобождается в виде фотонов (световой энергии). Испускаемые фотоны имеют определенную длину волны (цвет), которая зависит от энергии электронов при испускании фотонов.
очки ночного видения
очки ночного видения
Любое живое существо потребляет энергию, как и многие неодушевленные предметы, такие как двигатели и ракеты. Затраты энергии производят тепло. Тепловая энергия, в свою очередь, заставляет атомы объекта испускать фотоны, попадающие в тепловой инфракрасный спектр. Чем теплее объект, тем короче длина волны испускаемых инфракрасных фотонов. Если объект очень горячий, испускаемые им фотоны могут даже войти в спектр видимого света, начиная с красного света, затем оранжевого, желтого, белого и вплоть до синего».
