"Atomaire theorie van infrarood nachtkijker
Atomen zijn constant in beweging. Ze trillen, bewegen en draaien constant. Zelfs de atomen waaruit onze stoelen bestaan, zijn constant in beweging. Atomen hebben verschillende aangeslagen toestanden. Met andere woorden, ze hebben verschillende energieën. Als we een grote hoeveelheid energie aan een atoom geven, zal het uit het energieniveau van de grondtoestand komen en het aangeslagen niveau bereiken. Het excitatieniveau hangt af van hoeveel energie wordt toegepast op de atomen in de vorm van warmte, licht of elektriciteit.
Atomen zijn opgebouwd uit kernen (inclusief protonen en neutronen) en wolken van elektronen. We kunnen ons voorstellen dat de elektronen in de elektronenwolk in verschillende banen rond de kern bewegen. Het is nog niet mogelijk om de discrete orbitalen van elektronen waar te nemen, maar het is gemakkelijker om deze orbitalen te begrijpen door ze voor te stellen als verschillende energieniveaus van atomen. Met andere woorden, als we een bepaalde hoeveelheid thermische energie op een atoom toepassen, is het voorspelbaar dat sommige elektronen in laagenergetische orbitalen zullen overgaan naar hoogenergetische orbitalen, dwz verder van de kern.
Nadat het elektron naar de hoogenergetische baan is overgebracht, moet het uiteindelijk nog steeds terugkeren naar de grondtoestand. Tijdens dit proces geven elektronen energie vrij in de vorm van fotonen, een soort lichtdeeltje. Je zult zien dat atomen constant energie vrijgeven in de vorm van fotonen. Wanneer bijvoorbeeld een verwarming in een broodrooster felrood wordt, komt dat doordat atomen thermisch worden geëxciteerd en rode fotonen uitzenden. Een elektron in een aangeslagen toestand heeft een hogere energie dan een niet-aangeslagen elektron, en omdat het elektron wat energie absorbeert om het aangeslagen niveau te bereiken, geeft het deze energie vrij om terug te keren naar de grondtoestand. Deze energie komt vrij in de vorm van fotonen (lichtenergie). De uitgezonden fotonen hebben een bepaalde golflengte (kleur), die afhangt van de energie van de elektronen op het moment dat de fotonen werden uitgezonden.
nachtkijker
nachtkijker
Elk levend wezen verbruikt energie, net als veel levenloze objecten zoals motoren en raketten. Energieverbruik produceert warmte. Thermische energie zorgt er op zijn beurt voor dat atomen in het object fotonen uitzenden die in het thermische infraroodspectrum vallen. Hoe warmer het object, hoe korter de golflengte van de uitgezonden infraroodfotonen. Als een object erg heet is, kunnen de fotonen die het uitzendt zelfs het zichtbare lichtspectrum binnendringen, beginnend met rood licht, dan oranje, geel, wit en helemaal tot blauw."
