"Atomtheorie des Infrarot-Nachtsichtgerätes
Atome sind in ständiger Bewegung. Sie vibrieren, bewegen sich und drehen sich ständig. Auch die Atome, aus denen unsere Sitze bestehen, sind ständig in Bewegung. Atome haben mehrere verschiedene angeregte Zustände. Mit anderen Worten, sie haben unterschiedliche Energien. Wenn wir einem Atom eine große Energiemenge zuführen, verlässt es das Energieniveau des Grundzustands und erreicht das angeregte Niveau. Die Anregungsstärke hängt davon ab, wie viel Energie den Atomen in Form von Wärme, Licht oder Strom zugeführt wird.
Atome bestehen aus Kernen (einschließlich Protonen und Neutronen) und Elektronenwolken. Wir können uns vorstellen, dass sich die Elektronen in der Elektronenwolke auf verschiedenen Bahnen um den Kern bewegen. Es ist noch nicht möglich, die diskreten Orbitale von Elektronen zu beobachten, aber es ist einfacher, diese Orbitale zu verstehen, indem man sie sich als unterschiedliche Energieniveaus von Atomen vorstellt. Mit anderen Worten, wenn wir einem Atom eine bestimmte Menge thermischer Energie zuführen, ist vorhersehbar, dass einige Elektronen in Orbitalen mit niedriger Energie in Orbitale mit hoher Energie, dh weiter vom Kern entfernt, übergehen werden.
Nachdem das Elektron in die hochenergetische Umlaufbahn überführt wurde, muss es schließlich noch in den Grundzustand zurückkehren. Dabei setzen Elektronen Energie in Form von Photonen, einer Art Lichtteilchen, frei. Sie werden feststellen, dass Atome ständig Energie in Form von Photonen freisetzen. Wenn zum Beispiel eine Heizung in einem Toaster hellrot wird, liegt das daran, dass Atome thermisch angeregt werden und rote Photonen emittieren. Ein Elektron in einem angeregten Zustand hat eine höhere Energie als ein nicht angeregtes Elektron, und weil das Elektron etwas Energie absorbiert, um das angeregte Niveau zu erreichen, gibt es diese Energie ab, um in den Grundzustand zurückzukehren. Diese Energie wird in Form von Photonen (Lichtenergie) freigesetzt. Die emittierten Photonen haben eine bestimmte Wellenlänge (Farbe), die von der Energie der Elektronen bei der Emission der Photonen abhängt.
Nachtsichtbrille
Nachtsichtbrille
Jedes Lebewesen verbraucht Energie, ebenso wie viele unbelebte Objekte wie Triebwerke und Raketen. Energieverbrauch erzeugt Wärme. Thermische Energie wiederum bewirkt, dass Atome im Objekt Photonen emittieren, die in das thermische Infrarotspektrum fallen. Je wärmer das Objekt ist, desto kürzer ist die Wellenlänge der emittierten Infrarotphotonen. Wenn ein Objekt sehr heiß ist, können die von ihm emittierten Photonen sogar in das sichtbare Lichtspektrum eintreten, beginnend mit rotem Licht, dann orange, gelb, weiß und bis hin zu blau.“
