光源产生的光子从何而来？

原标题：光源产生的光子从何而来？

每次你打开灯，都会发光。那么这些光子是从哪里来的呢？光源如何产生光子？

光就是能量

以前，人们最常用的电灯是钨丝灯。电流通过钨丝电阻加热钨丝，钨丝的温度将升至2500摄氏度，从而发光。然而，为什么物体受热时会发光？此外，如果热物体确实发光，为什么人类和其他温血动物会在完全黑暗的房间里看到它？

有理由认为它们不够热。毕竟，温血动物的温度只有几十度，而发光的钨丝的温度却达到了数千度。

事实上，温血动物确实会发光，但因为它们的热量微不足道，所以发出的可见光亮度不够。因此，这些光线不是“可见”的，只能通过红外夜视仪等仪器进行检测。

然而，简单地将这归因于能量的大小是错误的。要知道，LED灯或荧光灯没有白炽灯那么热，但也非常明亮。那么光子是如何产生的呢？

光子

光是电磁波，光子被描述为电磁场的激发。根据麦克斯韦电磁场理论，电场的激发反过来会激发磁场，然后会再次激发电场，以此类推。那么，第一次激发需要什么？

那是电子。在原子核的外围，电子可以处于不同的能级。例如，当一个电子被激发时，钨原子通过给电灯通电而被加热，电子将吸收能量并跃迁到更高的能级。然而，这种状态是不稳定的，自然寻求稳定。

由于这个原因，电子会跳回到原来甚至更低的能级。当电子跃迁到较低能级时，原子将发射光子。当大量电子同时跃迁到低能级时，会发射出大量光子，因此钨丝灯可以发出明亮的光。

产生的光要么是肉眼可见的，要么是不可见的，这取决于电磁波的频率或光子的能量。根据频率或波长的不同，电磁波可分为七类。人眼只能感知其中的一种，因此称为可见光。

这就是为什么温暖的身体产生的光不能被人眼检测到，但可以被红外设备检测到。通过手机发送和接收无线电波也是如此。除了可见光谱之外，还有较短频率的紫外线、X射线和伽马射线。恒星和其他非常高能的现象，如类星体、超新星和中子星碰撞，会释放这些电磁波。

无论电子是被加热还是电激发，产生的光都不会不同。光的频率取决于电子跃迁的能级差。因此，更多的热量并不一定意味着更多的光。正因为这个原因，与荧光灯相比，白炽灯浪费了大量的热能，其效率非常低。在荧光灯中，电流通过含有氩和汞蒸气的管道激发电子。

总之，当电子吸收能量并被激发时，它将变得不稳定。为了恢复稳定状态，电子会从较高的能级跳到较低的能级，然后会发射光子。

待续......

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