物体的温度与其辐射光之间内在联系

物体的温度与其辐射光之间有什么内在联系呢？

宏观物体是由大量的分子、原子组成的，这些分子、原子都在不停的运动中，这就是所谓的热运动。通常这些运动处在平衡状态，而温度是描述这些平衡态下分子、原子运动剧烈程度的一个物理量。物体内部运动越剧烈，温度就越高。在一定温度下，物体中的原子、分子或由他们构成的集团就有一定的处在不同的激发态上的分布。温度升高了，这种分布移向较高能量的状态，也即处在较高能量状态的机会 多了，或者说几率增大了。在一定温度下，处在较高能量的状态的电子跃迁到跃迁到较低的能量状态时就发射出光子。这样，随温度升高，辐射光的强度会增大，波长越短增强越多。由于体系在不同激发态上都有一定的分布，他们跃迁所引起的热辐射就有很宽的光波长范围。热辐射不仅决定于辐射体的温度，还决定于发射体的发射本领，不同材料的热辐射多少能够反应出材料固有的一些特征。 由于光的辐射是物体中电子从高能态往低能态跃迁产生的，物体要能发光，首先就得使物体中的电子处于高能态。在热平衡时，电子处于高能态的几率是由温度决定的，如果温度不是很高，这种可能性就很小，这时热辐射主要由红外光组成，可见光的成分很少。此时，如果能使电子在不同高能态上的分布偏离热平衡分布，那么，从这些高能态的跃迁而来的光就会比相应温度下同样波长的发射强的多。这种以某种方式把能量交给物体使电子升高一定高能态的过程，称为激发过程。发光就是物体把这样吸收的激发能光辐射的过程。发光只是在少数中心进行，不会影响物体的温度。显然，用这种方式可以更有效地把外界提供的能量转化成我们所需要的可见光，不想热辐射的情形，在升高温度以得到我们所要的光辐射的同时，物体必定发射许多我们。因此，发光就是物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的能量直接以光能的形式释放出来的非平衡辐射过程。

因此，发光是一个专业名词，有特殊的涵义，并不是有光的发射就是发光。

因此，发光的第一个特点，就是它和周围环境的温度几乎是相同的，并不需要加温，所以，发光被看作是冷光。例如，极光、常说的鬼火、萤光虫发出的光、海中一些动物发出的光等。

我们称发光是冷光，主要是说在发光过程中，发光体并不需要和热辐射那样，加到高温。冷热并非光的属性，这里只是反应发光题所处的环境。但它却反应两种过程的本质上的差别。在加热时，物体内所有的原子或分子的能量都得到提高；而在激发发光时，只有个别中心才得到能量，周围大量的中心仍处于未被激发的状态。

在激发发光时，只有个别原子或分子吸收能量，而发光的光谱就决定于这些原子或分子，发光现象使电子在不同能态上的分布偏离热平衡分布，那么，从这些高能态跃迁发射出来的光就会比相应温度下同样温度下波长的热辐射强的多。由于发光只在少数发光中心进行，不会影响物体的温度，可以更有效地将外界提供的能量转化为可见光。所以，寻找合适的材料以获得所需要的光谱，就有很多选择。可以模拟各种白昼光的光谱，它的效率也比炽热体的效率高很多。

发光的第二个特点是从外界吸收能量后，要经过它的消化，然后放出光来，经过这段消化，就要花费一定时间，而且发出的光既有反映这个物质特点的光谱，又有一定的衰减规律。通过发光的期间就可和反射光、散射光、契连科夫辐射等区分开来。

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