为什么有些物体温度高到一定程度就会发光?
首先可以肯定地说,温度与发光没有必然联系。因为物体发光有各种方式,如反射发光、光致发光、电致发光、放射发光、化学发光、生物发光等等。与温度有关的发光一般是指光源。
比如我们看到的世界,除了太阳和夜晚的灯光、火光,绝大多数都是反射光表达出来的。能够自身发光的物体叫光源。除了放射、化学、生物发光等,与温度相关的发光是属于能量激发出来的光,只要能量达到了,温度达到了,就能够发出光来。
今天我们只讨论与能量和温度相关的光。

首先了解什么叫“光”
一般说的发光是指可见光,就是人眼睛感受到的亮光,这些亮光有亮有暗,但总体上是人眼感光细胞能够感受到的光。但实际上,人眼还有许多感受不到的光,但有有些动物能够感受到,或者说人类制造的设备仪器能够感受到。
这是因为所谓“光”就是电磁波,而可见光只是电磁波谱中小小一段而已,波长约在380nm~760nm之间,比这个波长短的叫紫外线、X射线、γ射线;比这个波长长的叫无线电(包括长波、短波、微波)、红外线等,这些都是人眼没办法看到的,但有些动物能看到紫外线和红外线,因此看到的世界色彩就与我们人类不一样。

我们人眼能感受到到的只有可见光,由于可见光是一种复合光,根据能量频率和波长不同,大致分为红橙黄绿青蓝紫7色,当然这7色并不是界限分明,每种颜色之间是一个逐渐过渡的过程,这就叫可见光的光谱。
正是由于可见光具有色谱,不同物体对不同波段的光吸收率不一样,人类才能够看到一个色彩斑斓的世界。光的波长越长,频率越低,能量越低。可见光光谱中,红光能量最低,频率最低,波长最长;而紫光;频率最高,能量最高,波长最短。

再来了解一下什么叫温度
温度是表示物体冷热程度的物理量,从微观上说,是指物体分子运动的剧烈程度,分子运动越激烈,温度就越高。从更微观的层面说,发光是电子在跃迁过程中释放出来的光子。任何物质都是由元素组成,而元素是由原子组成,原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成。当原子得到外来能量就会让电子跃迁到更高层级,但电子总有回到自己层级的惰性,当能量不能维持它跃升到更高能级的时候,就会跃迁回到自己的轨道,这时就会释放出一个光子。

无数个原子都是放出光子,就会发生发光现象。当能量较低时,发出的电磁波就会以不可见低能光出现,如无线电波、微波、红外线等,这些可以通过仪器测量;能量较高时,就会发出可见光;再高时就会发出超出可见光频率的高能不可见光,如紫外线、X射线、γ射线等。

微观运动除了发出不同频率的电磁波,原子分子运动越剧烈,发出的光能量就越高,同时发出热辐射。这就是温度的由来。衡量温度高低的标尺叫温标,是人类为了表述方便,根据对自然规律长期认识的结果而设定的。
现在执行的温标主要有热力学温标,用符号“K”表示,又称开尔文;华氏温标,用符号“℉”表示,又称华氏度;摄氏温标,用符号“℃”表示,又称摄氏度。其中标准温标是热力学温标,是科学界用于衡量其他温标的一个标尺。

热力学温标理论上将宇宙最低温度设定为0 K(不是OK),俗称绝对零度。绝对零度是分子运动的下限,在这个温度下,分子已经没有动能,是温度的理论下限值。在绝对零度时,所有物质完全没有粒子振动,而空间是由于粒子运动而存在的,因此没有了粒子运动,空间总体积为零。

因此,理论上只要宇宙存在,就不会有绝对零度出现。
摄氏温标与热力学温标1度对应1度,但起点不一样。绝对零度为-273.15摄氏度,即0 K=-273.15 ℃,点为273.15 K=0 ℃,沸点为373.15 K=100 ℃,以此类推;华氏度与摄氏度的对应关系1摄氏度间隔相当1.8华氏度间隔,0 K=-275.13 ℃=-459.67 ℉,冰点273.15 K=0 ℃=32 ℉,沸点373.15 K=100 ℃=212 ℉,以此类推。

温度与可见光的关系
任何物体温度高于绝对零度时,都会发出热辐射,也就是发出电磁波,但在温度较低时,辐射只能以不可见光的方式发出,人眼是看不到的,但通过仪器可以监测到。随着温度升高,辐射能量加大,物体就会发出可见光。
一般来说,当固体温度升高到500摄氏度时,就开始辐射出暗红色的可见光,随着温度升高,光的颜色也会发生变化,按照红-橙红-黄-黄白-白-蓝白的顺序渐变,这就是光的色温和光谱,温度越高,可见光中的蓝色就越多。

气体通过高能激发可发出明亮的可见光,如氙灯就是就是将电极电压提高到数万伏以上,高压击穿氙气而导致在在两极之间形成电弧,发出明亮的光。这种光叫等离子体,又叫电浆光,是由于原子部分电子被剥夺后,形成有正离子和负离子组成的混合气态状光源。
等离子体温度很高,一般都在数千K到数万K。等离子体是物质的第四态,恒星就是以等离子体形态存在。

光谱色温和元素光谱
从上面叙述,我们已经了解了原子得到能量后释放的光子,因此光是能量辐射,是电磁波,而可见光是人眼能够感知到的电磁波。可见光的光谱范围在380nm~760nm左右,波长越长频率越低能量越小,而可见光是一种复合光,大致由红橙黄绿青蓝紫七色过渡组成,其中红色能量最低,紫色能量最高。

这就是光谱,这种光谱通过三棱镜可以色散分离出来。温度越低的光能量也低,因此呈现出红色越多,温度越高的光能量越强,光谱就向蓝色偏移。科学家们就是根据光谱来确定恒星表面温度的,如将恒星分成O、B、A、F、G、K、M等光谱型。

M型光谱的恒星温度最低,表面温度在在2000~3500K,颜色为红色;K型表面温度在3500–5000,颜色为橙色;G型是我们太阳的光谱,表面温度在5000–6000K,颜色为黄色;随着光谱颜色从黄转白转蓝,温度越来越高,如到了O型,表面温度达到了30000K以上,颜色蔚蓝色。
恒星的光谱与温度和质量是密切相关的,一般来说,温度越高,颜色越偏蓝,质量就越大,因此科学家们从恒星的光谱、温度就能够大致得出恒星的质量了。

光谱还与恒星所含有的元素密切相关,因为不同的元素所发出的光谱是有区别的。这是因为不同元素电子跃迁释放出的能量波长不一样,我们知道光的颜色与波长有关,因此不同元素发出的颜色就不一样。比如氢的光谱颜色为绿色,氧的光谱颜色为蓝色,硫的光谱颜色为红色等。
科学家们通过接收到的恒星光谱分析,根据光谱颜色谱线不同,就能够分析出这颗恒星的成分及大致比例。
这就是物体发光的原因及其不同光谱所包含的奥秘。感谢阅读,欢迎讨论。如喜欢本人文章,请支持点赞和关注,再次感谢。
大家都在看
-
用望远镜探索宇宙奥秘:普通人也能玩转的星空探险指南 图片来源于网络,无任何不良引导。【标题】用望远镜探索宇宙奥秘:普通人也能玩转的星空探险指南你是不是经常仰头望着满天星斗,心里想着:这些星星背后到底藏着什么秘密?其实,只要你手里有一台望远镜,普通人也能 ... 宇宙探索02-03
-
什么是航天?探索宇宙的奇妙旅程 人类自古以来就对天空充满了无限的好奇。从古代的星象观察到现代的太空探索,航天已成为人类科技发展的重要领域之一。航天不仅关乎科学探索,更深刻影响着我们的生活、经济、军事和未来的生存方式。那么,什么是航天 ... 宇宙探索02-03
-
《探索宇宙的奥秘!》 当我们仰望那无垠的星空,繁星点点如同散落的宝石,璀璨夺目,令人心生敬畏。人类自古以来对这片浩瀚的宇宙充满了无尽的好奇心:它究竟有多大?是否存在边界?我们是否能够真正理解它的规模与奥秘?这些问题不仅仅关 ... 宇宙探索02-01
-
中国官宣太空采矿!天工开物计划落地,宇宙资源时代来了 关键词:中国太空采矿、天工开物计划、太空资源、氦-3、太空采矿机器人、地外资源开发2026年1月29日,中国航天科技集团发布重磅消息,官宣在“十五五”时期启动天工开物计划,全面布局太空资源开发,这标志着中国成 ... 宇宙探索01-30
-
探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭 10岁小神童开启宇宙探索小征程。10岁小神童开启宇宙探索小征程。在同龄人还在看卡通、玩积木时,10岁的三年级小宇已展现出非凡的科学天赋,成了大家口中的小神童。小宇痴迷天文,却苦于没有专业设备。他灵机一动,花 ... 宇宙探索01-28
-
宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅! 从长期宇宙演化的角度来看,宇宙中恒星的总数不会持续增加,反而会逐渐减少。核心原因在于两点:·一是宇宙中可用于形成恒星的氢、氦等星际气体正在不断消耗,且恒星形成的速率早已低于恒星消亡的速率。·二是随着宇 ... 宇宙探索01-26
-
人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种 当人们还在纠结AI是否会“撒谎”、担忧AI超越人类的恐惧中裹足不前时,我总忍不住想:人类的认知与肉身,早已被宇宙的尺度划定了边界。与其困在地球的方寸之地内耗,不如坦然放手,让AI成为人类伸向宇宙的手,成为对 ... 宇宙探索01-25
-
天文学:探索宇宙的终极奥秘 摘要:天文学是研究宇宙天体及宇宙整体结构、起源与演化的基础学科,涵盖恒星、行星、星系、黑洞等各类天体,以及它们的运动规律、物理性质与化学组成。从古代的观星授时到现代的深空探测,天文学始终推动人类对宇宙 ... 宇宙探索01-23
-
人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命 人类自古以来对宇宙的好奇推动了天文学的发展。从美索不达米亚人创造出的星图,到古希腊的观测,每个文明都留下了珍贵的记录,展现了对星空的向往。黑格尔曾言:“一个民族若有仰望星空的人,那它便充满了希望。”人 ... 宇宙探索01-17
-
摒弃自我,探索宇宙生命之光 文/星火燎原 人类文明的发展史,亦是一部宇宙认知的探索史。从古至今,我们始终仰望星空,试图理解自身在浩瀚宇宙中的位置与意义。然而,长久以来,一种根深蒂固的“人类中心主义”观念如同无形的桎梏,束缚着我们的 ... 宇宙探索01-16
相关文章
- 天文学:探索宇宙的终极奥秘
- 探索宇宙充满挑战 航天专家称未来远航或需配备医生
- 人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命
- 摒弃自我,探索宇宙生命之光
- 2000年人类探索宇宙的三大关键转折
- 我们也要有自己的哈勃了?还是加强版!巡天空间望远镜的新进展
- 属于我们自己的星,中国空间站肉眼观测攻略
- 为什么我们从未遇见外星人?大过滤器理论的可怕预言
- 2025中国科技高光时刻:从民生温度到宇宙探索的全面爆发
- 探索宇宙的奥秘,你是否曾仰望星空?🌌✨
- 银河系中心黑洞高清照出炉!我们终于看清了宇宙 “巨兽” 的真面目
- 利亚德:《星际奇观:太阳系》VR宇宙探索沉浸体验展项目是德火科技的匠心之作
- 我们还有多久才能去宇宙探索
- 未来,仙女座星系会与银河系碰撞后合并?了解下“宇宙岛”星系
- 宇宙到底长什么样?这个问题让人着迷!
- 收音机里的“沙沙”声竟来自宇宙大爆炸?我们如何感受到不可见光
- 最新宇宙探索大新闻!带你了解银河系和太阳系的最新发现
- 既然黑洞不可见,又为什么能被拍摄到?关于黑洞的有趣知识
- 如何探索宇宙,研究宇宙的两种方法
- 2025科学三大新发现,彻底颠覆人类认知!
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
这6个神奇天体有很酷的名字 06-01
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
精选文章
- 中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T字型有三个舱段最多可驻留6人 ...
- 创生之柱是什么?(创生之柱给予了许多恒星生命)
- 新冠病患康复后,可能“精子减少或无精”
- 中国51区秘密基地,窃密必被抓(抓住就杀头)
- 中国古代四大凶兽,四大神兽vs四大凶兽谁更强
- 2025年宇宙探索大爆发!月全食、火星冲日等,这些天文奇观别错过
- 黑龙江50万年死火山苏醒, 内含15%电量的巨大岩浆囊
- 误会一辈子!破伤风其实是一种细菌跟生锈铁完全没关系
- 美国同步空间态势感知项目(GSSAP)军事间谍卫星多次秘密靠近俄罗斯和中国的航天器 ...
- 中国长征五号B遥一运载火箭全貌曝光 本月底在海南文昌航天发射场进行首次发射 ...
