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为什么极热的金属和熔岩会发光

来源:网络 作者:佚名 时间:04-08 手机版

按照燃烧的定义,燃烧是剧烈连续的发光发热的化学反应,而大多数金属在烧红阶段并不满足剧烈连续这一条件,所以不是燃烧现象。

在物体受热时,物质内的粒子包括原子、电子、离子等都会呈现激发态,如果周围环境温度比呈激发态的物体温度低,那么激发态就是不稳定的,物体就会通过传导热、做功、辐射这三种方式变的和周围环境温度一样,这种趋向就是所谓热力学第二定律,而烧红铁发光是因为红铁辐射出了可见光,光是一种电磁波,物体辐射散热就是在辐射电磁波,电磁波有频率决定能量,频率高的能量就高,人眼只能看到红光到紫光这一小区域频率的电磁波,红光频率低,紫光频率高,频率比红光低的叫作红外波,频率比紫光高的叫紫外波。

随着铁温度越来越高,辐射的电磁波能量越来越强,随之颜色会被变红,然后带点黄,接着又变成亮的白白光,最后就是带紫色的白光,温度3000℃以上。

为什么金属加热会发光

任何物体都会发射电磁波的,温度越高发射的波波长就越短,常温下的物体发射的波都是红外光波,这也红外摄影及夜视镜的原理。金属加热到一定温度,发射的电磁波波长就会到达可见光的波长,我们就可以看到了,如果仔细观察的话就会发现,刚开始发的光是红的,也就是发红,以后颜色就会改变,慢慢的就会发白,甚至发紫,而且发光也是越来越刺眼,主要是温度越高,除了波长越短以外,发射的强度也会增强的

金属为什么会被烧红金属在达到一定温度后会发光,这

这是物理问题。

按照燃烧的定义,燃烧是剧烈连续的发光发热的化学反应,而大多数金属在烧红阶段并不满足剧烈连续这一条件,所以不是燃烧现象。

在物体受热时,物质内的粒子(包括原子、电子、离子等)都会呈现激发态,如果周围环境温度比呈激发态的物体温度低,那么激发态就是不稳定的,物体就会通过传导热、做功、辐射这三种方式变的和周围环境温度一样(这种趋向就是所谓热力学第二定律)。

而烧红铁发光是因为红铁辐射出了可见光,光是一种电磁波,物体辐射散热就是在辐射电磁波,电磁波有频率决定能量,频率高的能量就高,人眼只能看到红光到紫光这一小区域频率的电磁波(红光频率低、紫光频率高)。

频率比红光低的叫作红外波(红外线),频率比紫光高的叫紫外波(紫外线)。

铁在刚烧热的时候由于辐射红外波,所以你看不见铁有什么变化。随着铁温度越来越高,辐射的电磁波能量越来越强,你就会看到铁变红了,然后带点黄(滑稽),接着又变成非常亮的白白光(因为粒子不可能能量都刚好一样,所以什么颜色都有,混合在一起就成白光了)。

最后就是带紫色的白光(温度3000℃以上)。

为什么有些物体温度高到一定程度就会发光?

物体随着温度不断移动(在原子水平),并相互反弹。这些碰撞有效地将热能转化为辐射能。在生活中,我们会遇到一些受热发光的物体,我们也清楚地知道一些发光的物体非常热。但是为什么呢?当温度足够高时,为什么有些物体会发光?准确地说,任何绝对零度以上的物体都会发光,但在大多数情况下,光是肉眼看不见的。绝对零度以上的物体会发光。

现在回到原子世界,同样的事情也会发生。当它们相互作用时,一些“会飞出去了,当其中一些”以光子的形式存在时,我们可以看到它发光。这种能量也可以解释为什么火不用接触就能感受到它的温暖,因为热量“辐射”到我们的身体(至少主要是辐射)。那为什么我们的眼睛看不到所有的热量?原因很简单。我们看不见无线电波或许多其他东西。我们只能看到宇宙中可能存在的一小部分“光”。温度向粒子运动的转变是有规律的。粒子的(热)速度与其温度的平方根成正比。

在某种材料中(如炽热的铁),金属中的粒子受到势能的影响,导致它们聚集在一起。随后,粒子由于温度变化而热振荡,并保持在这个能级,而它们必须加速,因为它们振荡。当带电粒子加速时,它们向外辐射。这种光的波长与加速度的大小有关,加速度(在我们的例子中)与温度有关。因此,热物体的颜色实际上可以用来告诉我们温度。同样,如果我们知道温度,我们也可以知道它是什么颜色(当然不反射阳光)。这个方程叫做韦恩定律。因此,我们只能在物体足够热并且波长在我们的可视范围内(380纳米-780纳米)时才能看到。

然而,为什么人类只能看到波长在380纳米到780纳米之间的光?这与我们的太阳有关,太阳一直在发射辐射并给地球带来能量。进化利用了这一点,并获得了一些有利因素。最后,既然我们已经把问题扩大到这个水平(进化),我们将考虑太阳,它通过辐射温暖地球,给万物带来活力。我们可以在地球上的某些范围内识别太阳的光子相互作用,所以我们的眼睛对它很敏感。当一个物体进入一个特定的温度(或能量状态)并且与太阳的距离大约相同时,我们的眼睛可以看到它们。热的物体会照在我们的肉眼上,这是不是有点像警告我们:不要碰!天气很热!

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