地球上辐射最强的地方是哪呢 地球辐射有什么作用( 三 )
日本科学家通过一个实验 , 发现人体可以发出一种微弱的可见光 , 而且光的强度在一天内还会起伏波动 , 发光最弱的时候是上午10点 , 发光最强的时候是下午4点 , 之后逐渐变弱 。这些发现显示 , 发光和我们的生物钟有关 , 最可能与我们的代谢节律在一天中的波动状况有关 。面部发光比身体其他部位发出的光更多 。这可能是因为面部比身体的其他部位日晒更多 , 它们接受了更多的阳光照射 , 肤色中的黑色素有荧光成分 , 这可能会增加光的“产量” 。
难道人也能够跟夏夜萤火虫一样 , 发出闪烁的光芒吗?听起来有些不可思议 。如果能够发光 , 为什么平时我们没有看到过呢?人体又是怎样发出光来的呢?
人体要想发光必须具备什么样的条件
要了解人体到底是否能发光 , 先要了解光究竟能在什么样的条件下产生 。采访人员采访了南京师范大学物科院光学研究专家王鸣教授
光的形成其实就是来自于电子的振动 。我们知道 , 物质都是由原子组成的 , 而原子又是由原子核和电子组成 , 不同原子的电子数量有多有少 。这些电子在原子核外是不停运动的 , 并且有着各自的轨道 。打个比方 , 就和卫星绕地球运转一样 。每个电子都占据一个自然轨道 , 但如果激发原子 , 就能将其电子移至更高的轨道 。每当电子从更高的轨道返回正常轨道时 , 就会产生光子 , 这个过程也就是跃迁 。在从高能量返回正常能量的过程中 , 电子会散发具有特殊特征的光子 , 即一个能量包 。光子的频率或颜色与电子返回的距离完全一致 。
要发出光来 , 还要满足很多条件 , 而且不同的光产生的条件也不同 。在我们人眼能够识别的光线中 , 可以看到赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色 , 正是这七种颜色造就了大自然五颜六色的美丽景象 。但在物理学家的眼里 , 这七种光只是代表不同波长、不同频率的光而已 , 而且还只是所有光谱中的一小部分 。
不同颜色的光都有不同的频率和波长 , 能看到的可见光的波长范围就380-780nm , 频率在384-769THz(太赫兹)之间 。超出这个范围的光我们就看不到了 。
物体的温度不同 , 热辐射能所产生的光的波长就不同 , 光的颜色就不一样 。可见光中的红光 , 因为它的波段最长 , 频率最小 , 在一些物质发热发光时 , 红光是最先产生的 , 所以我们看到物体发光时最先看到的就是红色 , 比如白炽灯泡 , 如果是可调控亮度的那种 , 在亮度最小时 , 我们看到里面的钨丝是先变成红色 , 然后越来越亮 , 最后基本成为白光了 。这是因为灯泡里的温度越来越高 , 激发了原子活动更频繁 , 皮肤发光是热光 。
加热发光只是发光的一种形式 。在自然界中 , 光源主要分为两种 , 一种是热光源 , 一种是冷光源 , 这两种光源都能产生光 , 但它们产生的方式各不相同 。
热光就是从热辐射能所产生的光 。也就是说通过加温来发光 , 当物体具有一定的温度就能够辐射一定的能量 。
而冷光的产生条件就和热光不同了 。在我们生活中 , 冷光源也有很多 , 最常见的就是我们生活中常用的日光灯 , 日光灯用手触摸所感觉到的温度是没有白炽灯高的 , 所以在触摸白炽灯时一定要小心 , 而日光灯直接用皮肤触摸也不用担心烫伤
冷光在普通温度下也能发出来 , 冷光是物质通过原子的辐射跃迁所发出来的光线 。在这里进行的辐射跃迁运动没有热光产生时那么激烈 。冷光是物质通过光、电或化学等其他能量来转换 , 将物质中原子从基态激发到高能态 , 再通过辐射跃迁 , 从而产生光来 , 而不是通过加热来产生光 。
冷光与核外电子运转的速率无关 , 也就是电子运转的速度没有发生多少变化 , 只是振动的频率、振幅等发生了变化 , 所以发光时不会伴有强烈的发热也能发光 , 骨头发光是冷光 。
这两种发光方式 , 热光源一般是多种频率共存的 , 所以热光源的发光效率很低 。白炽灯仅有7-13%的电能变成了可见的光 , 其余电能成了不可见的光和热 。而冷光因为能量主要都用于发光了 , 没有多少热能 , 所以节约很多能源 。
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