第5篇 量子物理
10.1 思考题解答
10.1.1 波粒二象性
1.霓虹灯发的光是热辐射吗?熔炉中的铁水发的光是热辐射吗?
答 霓虹灯发的光不是热辐射,熔炉中的铁水发的光是热辐射。
热辐射是由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象。因为是热激发,这种辐射一定标示着物体中粒子的永不停止的无规则热运动(即物体温度),所以任何温度下物体都向外发射各种频率的电磁波,并且由于随着温度的升高物体分子(或原子)无规则热运动越激烈,因此除物体的热辐射功率一定增大外,在物体热辐射的各种波长的电磁波中短波成分所占比例也必会增大,也就是其辐射强度在光谱中的分布一定是由长波向短波段转移。
雨过天晴,大气中的小水珠对阳光产生折射、散射和全反射产生了霓和虹,霓虹灯是借用自然现象的“霓虹”来形容它们在夜间的灯光艳丽。霓虹灯是高能电子撞击灯管中低密度的惰性气体分子(原子)使其被激发(或者是通过灯管壁的荧光物质的光致发光)而辐射各种颜色的可见光,其发光颜色与管内所用气体及荧光物质有关。“霓虹”光不是靠热运动所激发的辐射(本身温度并不高,以热运动激发原子所辐射的电磁波能量绝大部分在远红外部分,不在可见光范围),因此“霓虹”光不具有热辐射电磁波的特点,霓虹灯发的光不是热辐射。同样,日光灯的可见光、激光光源发出的激光、发光二极管的发光、X射线光管产生的x射线、花朵的颜色等也都不是热辐射。
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