Τι προκαλεί την εκπομπή ακτινοβολίας ενέργειας;
1. Ατομική και μοριακή δομή:
* ηλεκτρόνια: Τα ηλεκτρόνια υπάρχουν σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Αυτά τα επίπεδα κβαντοποιούνται, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να καταλαμβάνουν μόνο ορισμένες διακριτές ενεργειακές τιμές.
* Μεταβάσεις: Όταν ένα ηλεκτρόνιο απορροφά ενέργεια (από θερμότητα, φως ή άλλες πηγές), πηδά σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Όταν επιστρέφει σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας, απελευθερώνει την απορροφημένη ενέργεια ως ακτινοβολούμενη ενέργεια.
2. Τύποι εκπομπής ακτινοβολίας:
* Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία: Αυτό περιλαμβάνει διάφορες μορφές ενέργειας, όπως ορατό φως, υπέρυθρη ακτινοβολία, υπεριώδη ακτινοβολία, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα. Ο ειδικός τύπος ακτινοβολίας εξαρτάται από τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των αρχικών και των τελικών καταστάσεων του ηλεκτρονίου.
* Θερμική ακτινοβολία: Όλα τα αντικείμενα με θερμοκρασία πάνω από την απόλυτη μηδενική εκπομπή θερμική ακτινοβολία, η οποία βρίσκεται κυρίως στο υπέρυθρο φάσμα. Αυτό προκαλείται από τις σταθερές δονήσεις και τις συγκρούσεις των ατόμων και των μορίων μέσα στο αντικείμενο, τα οποία οδηγούν σε αλλαγές στα επίπεδα ενέργειας και στην εκπομπή φωτονίων.
3. Παραδείγματα:
* λαμπτήρα πυρακτώσεως: Το νήμα σε έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες, προκαλώντας τα άτομα του να δονείται έντονα και να εκπέμπουν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός.
* Φωλιά φθορισμού: Σε έναν λαμπτήρα φθορισμού, ένα ηλεκτρικό ρεύμα διεγείρει τα άτομα υδραργύρου, προκαλώντας τους να εκπέμπουν υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτή η ακτινοβολία επιτυγχάνει έπειτα μια επίστρωση φωσφόρου, η οποία μετατρέπει την ενέργεια UV σε ορατό φως.
* λέιζερ: Ένα λέιζερ χρησιμοποιεί μια συγκεκριμένη μετάβαση μεταξύ των επιπέδων ενέργειας στα άτομα για να παράγει εξαιρετικά συνεκτικό και κατευθυντικό φως.
* Φούρνος μικροκυμάτων: Οι φούρνοι μικροκυμάτων παράγουν μικροκύματα, τα οποία προκαλούν μόρια νερού στα τρόφιμα για να δονείται και να ζεσταίνεται.
Στην ουσία, οποιαδήποτε διαδικασία που περιλαμβάνει μια αλλαγή στα ενεργειακά επίπεδα ατόμων ή μορίων μπορεί να οδηγήσει στην εκπομπή ακτινοβολίας ενέργειας.
