事實上,人體也是發光的,只不過這些光都是頻率極低,波長極長的紅外光。
我們只能用紅外線探測器在夜間才能看見人體發出的光。
行星和衛星的質量遠超人體,發出的電磁波的數量十分龐大。況且地球表面還有大氣層,其重要成分是氮氣和氧氣,這些大氣成分也會輻射巨量的電磁波。
事實上,物體發光的方式并不是只有核聚變一種。
我剛才講了,發光的本質就是物體輻射出波長在380nm到780nm的電磁波。
物體的溫度越高,輻射的電磁波的波長就越短。
我們用冥王星舉例,冥王星是距離太陽最遙遠的矮行星之一,其表面溫度低至零下229℃。
所以我們可以推測一下,地球如果沒有太陽光的照射,僅靠地球自身的地核維持地球的熱量,地球整體溫度可能會低至零下243℃。
這一溫度輻射出的電磁波基本上在0.1mm的量級上,相當于10萬納米的波長。其波長比400nm的可見光高出整整三個數量級。
物體要輻射出400nm的波長,其溫度至少要達到5000k,相當于4726℃。
也就是說,一個物體要想僅靠自身發出可見光,其溫度不得低于4726℃。
所以只要地球表面存在超過這一溫度的地方就可以發出可見光。
而地球表面最高溫度的物體是巖漿,溫度高達1300℃。溫度不足以達到4723℃,難道就不能發光了嗎?
事實并非如此,這個道理就和火焰一樣。一般火焰的溫度只有幾百攝氏度。但依舊可以發出可見光。
這就牽扯到受激輻射了。我們剛才講的溫度達到4723℃才能發光指的是熱輻射,熱輻射本質就是自發輻射。
自發輻射簡單來說,就是核外電子處于不同能級,處于基態能級的電子可以自發躍遷到激發態并且釋放光子。
物體溫度越高,激發態釋放的光子頻率就越高,波長就越短。
所以在熱輻射中,只有溫度超過某一臨界值才能發出400nm波長段的光子。
事實上還有一種輻射依舊可以釋放光子,這就是 受激輻射。
受激輻射簡單來說,就是核外電子在外界能量的攝入下,吸收能量后直接從基態躍遷到激發態釋放光子。
這是一種可以不依靠自身熱輻射也可以釋放高頻率光子的現象。
受激輻射一般釋放的光子頻率極高,波長極短。
我們用到的所有電子屏幕,手電筒以及電燈的發光機制就是受激輻射。它們的溫度遠遠沒有達到4000多攝氏度,但依舊可以發光。這正是拜受激輻射所賜。
而火焰就是典型的受激輻射。
地球表面有很多受激輻射的案例,比如螢火蟲,地光等。地球表面的物體有時候會在地殼運動,風力等外力的作用下相互擠壓,原子在擠壓下可能就會吸收能量,并且以受激輻射的形式發出可見光。
所以從受激輻射的角度來講,地球也是可以發光的,但這種光極其短暫又微弱,且不穩定,所以不會被認為是發光體。
嚴格來說,恒星是持續且穩定發出可見光的天體,行星和衛星是持續發出紅外光,偶爾可能會發出微弱可見光的天體。
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