就了就了

實際上，所有物體都會發光，或者說，只要是絕對零度以上的物體都會發光。我們人類觀察到的有些物體溫度高到一定程度就會發光只不過是發光的光波頻率進入到了可見光的波段，因而我們的眼睛可以觀察到而已。

要理解這些東西，需要了解幾個基本概念:

黑體

黑體是理論上的一種理想物體，它不反射或者透射任何光。但是黑體自身可以發出熱輻射，也就是“發光”。黑體會因為加熱而發光（發射光子輻射），並隨著溫度的升高而發射不同頻率的光子。假設黑體這種理論性的概念，主要是為了探討熱力學的一些問題，因為不用考慮黑體的反射和透射等複雜的情況。當然，在現實世界中，是不存在黑體這種東西的。

上圖：被加熱的鐵釘，透出紅光。

所以我們就可以用“黑體”來描述物體因為受熱而發光的情況，這類似於我們用“剛體”來描述物體受力的情況一樣。

色溫

前面說了，黑體溫度越高，其發光的波長就越短，頻率就越高。而色溫就是利用了黑體這一規律來描述光的色彩的一個量。因為我們沒辦法給所有的色彩都取一個名字，因此我們可以用一個數量來描述無窮的色彩。

色溫就採用了黑體在不同的溫度下輻射出的光子的顏色的那個溫度值作為描述顏色的方法。色溫的範圍即從絕對零度(0K)開始，向上可以上升到溫度的上限（這個上限可能是哈格多恩溫度，大約是2萬億K，此溫度下夸克直接轉化為能量）。

色溫的範圍也說明了，任何物體只要溫度高於絕對零度，就會輻射出光子，它們與黑體的差異只在於它們可能還會反射環境的光子。

我們看到金屬在加熱時發紅，並不是說是金屬加熱到某個溫度才開始輻射光，而是金屬在低溫時輻射的光子的頻率低於紅色光。因為紅色光是我們的視覺能夠感知的光的下限，金屬在更低的溫度下只能輻射紅外光，甚至遠紅外光，這些光我們無法看到，但並不能說那金屬就沒有發光。

上圖：一個簡化的黑體輻射譜（不是彩虹旗）

如果有專業的儀器，我們甚至可以在0度以下探測到金屬發出的光，只是這探測儀器恐怕需要非常靈敏才行。

為什麼一切物體都在發光？

這是因為，光的本質實際上就是電子振動所輻射出來的電磁場能量。或者說光子就是電子所產生的靜電場振動所產生的時空的漣漪（這類似引力波是物質振動所產生的時空漣漪）。只要電子有振動，就會釋放光子，而且無論多麼微弱也是光啊。

而溫度的本質，實際上就是多個原子接受機械動能之後產生的集體振動，這種振動的能量會在原子之間傳導，在宏觀上就形成“熱”效應。

但這種振動並非簡單地是原子之間的剛性碰撞，因為原子核外的電子還會被這種動能擾動，發生能量的轉儲過程，即部分電子因為外部動能的干擾而“脫軌”（專業術語叫“激發”），

電子被激發的後果就是電子會“出軌”到更外層的軌道，然後導致原子的電場發生擾動。由於原子核外層的電子就像彈簧一樣，一旦被擾動，它是會想“彈”回去的。於是電子必須把接收到的動能釋放掉，才能落回原來的“軌道”（實際上是電子殼層），正好由於電場被擾動，相當於給能量通過電場釋放開出了一個口子——光子被順水推舟地產生出來了，在瞬間就帶著能量飛了出去。電子也就回歸本位了。

“熱”實際上是一種宏觀的統計學效應，溫度是熱強度的度量，需要多個原子其意義才存在，如果只有一個原子，這種振動就失去了相對性的意義，也就不存在振動。

確實一切物體都發光嗎？

所以，熱，是一切物體發光的根本原因。而絕對零度是上述振動消失的理想狀態，是不可能達到的，因此現實中就沒有不發光的物體。即便是黑洞，由於引力原因光無法逃脫，但黑洞仍然在向外輻射能量，只是這種輻射非常微弱，而且黑洞的質量越大其輻射越微弱。一個太陽質量的黑洞，其色溫為0.06172x10^-6K，已經極度接近絕對零度。

上圖：黑洞發光的原理——霍金輻射。

除此之外，我們再找不到不發光的物體。就連宇宙本身，根據大爆炸理論，和我們觀測到的宇宙微博背景輻射，我們也可以認為我們感受到的宇宙的溫度是2.725k，相較於黑洞，算是“溫暖”的了。

上圖：宇宙微博背景輻射上的“冷點”。

所以我們人類，以37攝氏度的體溫生活在這個宇宙之中，就算是很明亮的物體了，因為宇宙的絕大部分物體可能都非常“冷”，光線非常弱。

總結

認為物體要加熱到一定才發光是一個誤解。一切物體都在發光，包括黑洞和宇宙在內，沒有例外。

小宇堂

答：我們平常說的發光，是指物體發出可見光，但可見光只是電磁波中極其狹窄的一個波段；熱力學和量子力學指出，任何物體都會向外輻射電磁波，也就是熱輻射，輻射電磁波的波長與溫度有關，大約在500℃~800℃時，輻射最大值落在可見光區域。

熱力學指出，任何高於絕對零度的物體，都會向外輻射電磁波，溫度越高，單位時間內輻射出來的總能量也就越大，最高能量密度對應的波長也越短。

從微觀層面上看，溫度的本質是微觀粒子（比如原子、分子等等）的不規則運動，由於原子中有帶正電荷的原子核，以及帶負電荷的電子，粒子的不規則運動會導致微觀粒子磁矩發生變化，從而向外損失能量，也就是外向輻射電磁波。

理論上，熱輻射對應的波長可以從零到無窮大，這主要與物體的溫度有關，可見光的波長為380nm~780nm，屬於電磁波中非常狹窄的一個波段，低於380nm和高於780nm的電磁波我們都無法肉眼看見。

比如紅外線測溫儀，就能檢測紅外線波段（760nm~1mm），以此判斷出物體的溫度，但是我們肉眼卻看不見；太陽光中的紫外線（100nm~400nm）會對皮膚造成傷害，我們肉眼也看不見紫外線。

物體熱輻射是有規律的，物理學中一個理想的黑體嚴格遵循黑體輻射定律，或者叫做普朗克輻射定律，其公式為：

生活中很多物體可以近似看做黑體，比如一個鐵塊，我們對鐵塊進行加熱，根據公式我們很容易知道：

1、溫度達到500℃，鐵塊熱輻射最大值進入可見光區域；

2、當溫度大於800℃後，輻射最大值移出可見光區域，但是由於輻射總量在增加，所以可見光區域依然保持了足夠高的輻射功率。

導致的情況就是，我們對一個鐵塊從0℃進行加熱，低於500℃時鐵塊顯示它本身的顏色，大於500℃後，鐵塊變得暗紅，然後逐漸赤紅，再變黃白，這就是很多物體加熱後會發光的原因。

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艾伯史密斯

“為什麼有些物體溫度高到一定程度就會發光？”，在科學定義上，光通常指所有波段的電磁波，從這點來說，任何物體都會發光，因為任何高於絕對零度的物體都會產生熱輻射，熱輻射本質上就是電磁輻射。對於本題來說，我們需要了解高溫物體的熱輻射。

熱輻射

我們知道熱量傳遞方式分為三種，分別是熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱，對於輻射傳熱來說，任何高於絕對零度的物體都會自發的產生熱輻射，但是溫度較低的物體其輻射能量較低，對應的輻射電磁波波長較長，通常為紅外光波段，不屬於可見光波段，所以我們無法看到低溫物體通過熱輻射發光。

隨著物體溫度的上升，其輻射能量變大，對應的輻射電磁波波長變短，當輻射電磁波波長進入可見光波段後，我們就能看到高溫物體發出的光了。在日常生活中，我們經常見到的白熾燈發光過程，其實就是燈絲輻射傳熱的過程，當燈絲通電後，由於電流的熱效應，鎢制燈絲很快會達到兩千攝氏度的高溫，並進入白熾狀態，發出可見光。

如何理解高溫物體的熱輻射

我們知道熱輻射其實就是物體釋放電磁波的過程，所以如何理解熱輻射也就變成了理解高溫物體發射電磁波的過程。物質由原子構成，我們以鐵為例，構成鐵的鐵原子中，其電子運行在不同的軌道上，當然電子的軌道是量子化的軌道，這些電子會分佈在不同的能級上，當我們加熱鋼鐵時，處於穩定基態的電子會吸收能量而躍遷至激發態，但是激發態是不穩定的狀態，電子會自發的向低能級進行躍遷，在這個過程中，電子會把吸收的能量以光子的形式釋放出去，而光子本質上就是電磁波。

由於人類視覺系統的原因，我們只能感受到波長為380nm-780nm的電磁波，也就是可見光波段的電磁波，其實任何物體都在釋放電磁波，但主要在紅外波段，熱成像儀就是利用了物體釋放紅外線的原理進行工作。（下圖，熱成像儀中發光的人體）

結語

物體溫度升高，代表物體吸收了大量的能量，這些能量導致構成物質的原子中，電子處於激發態，當處於激發態的電子向低能級躍遷時，會釋放出電磁波，其釋放能量的大小對應不同波長的電磁波，如果電磁波的波長處於380nm-780nm範圍，也就是可見光波段，那麼我們看到這個物體就是發光狀態。

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漫步的小豆子

光是什麼？

光是“能量的種傳播方式”，在光源的物體中原子與分子運動有熱運動、躍遷輻射、帶電粒子加速輻射三種運動方式，生活中常見的光是熱運動。

人眼能看到的光是電磁波，也就是可見光譜。電磁波長在380～760nm之間才會被人眼感受到，波長太短或太長都是不可見的，比如紅外線波長>760nm,紫外線<380nm，這些肉眼都看不見了。

既然光是物體內部的原子與分子熱運動輻射出來的光波，那麼分子運動越快溫度會越高，物體越熱。物體溫度越高，向外輻射的光就越多。太陽的內部溫度高達5700℃，它向四面八方放光放熱了46億年之久，地球也因為它的光與熱而演化出勃勃生機。

光是很簡單的，只要有高溫就易產生，不過宇宙中也存在高達幾千℃卻無光的天體，也存在發光但溫度並不高的物體。

弄潮科學

這是一個很好的問題，準確的說，任何在絕對零度以上的物體都會發光，只是在大多數情況下，這些光是我們肉眼看不見的。

簡單的解釋是，因為有內能的物體(也就是有溫度的物體)不斷地運動（原子層面），互相反彈，這些碰撞有效地將熱能轉化為輻射能。

為了更好的理解，我們想象下兩輛車相撞的情況，是不是有些碎片會飛出來呢？

現在回到原子的世界，同樣的事情也會發生，當它們相互作用時，有些“碎片”也會飛出來，而當這些“碎片”中有一些以光子形式存在時，我們就能看到它發光了。

這種能量也可以解釋為什麼火在不接觸它的情況下也能感覺到它的溫暖，因為熱量“輻射”到我們的身體（至少主要是輻射）。

那為什麼我們的眼睛看不到所有的熱?

原因很簡單，我們不可能看到無線電波或其他很多東西，我們只能看到宇宙中可能存在的“光”的一小部分。

而溫度轉化為粒子運動是有規律的，它是粒子的(熱)速度正比於其溫度的平方根。

在某一種材料中(如燒紅的鐵)，金屬中的微粒受到一種勢能的作用，使它們聚集在一起; 隨後，微粒因溫度變化而發生熱振盪，並保持在該能級下，同時因為它們在振盪，所以它們必須加速，當電荷粒子加速時，它會向外輻射發光。

這種光的波長與加速度的大小有關，加速度的大小(在我們的例子中)與溫度有關。因此，熱物體的顏色實際上可以用來告訴我們溫度。

同樣的，如果我們知道溫度，我們也能知道它是什麼顏色（當然不是反射太陽光），這個方程叫做維恩定律。

所以當物體足夠熱時，使波長在我們的視覺範圍內(380nm-780nm)時，我們才能看見。

而人類為什麼只能看到波長在380nm到780nm的光，這個和我們的太陽有關，太陽一直在輻射發光，為地球帶來能量，而進化利用了這一點，得到了一些有利的因素。

最後

既然把問題放大到這個層面（進化）了，我們就再考慮下太陽，它通過輻射使地球變暖，給萬物帶來生機。

我們可以辨別出太陽在我們星球上一些範圍內光子的相互作用，因此我們的眼睛對它產生了一種敏感度。

當物體進入一個特定的溫度(或能量狀態)，在相應的距離上和太陽差不多時，我們的眼睛就能看到它們。

而熱的物體對我們肉眼來說會發光，是不是有點像在警告我們：不要碰！它很燙！

怪羅科普

絕對溫度一273℃以上的所有物體都在輻射不同能量的電磁波，而人眼可視的頻段只在可見光頻段。一般物體溫度低於發光溫度時看不到光，不等於沒有輻射，當溫度達到一定數值時，其輻射才被人眼接收到。溫度升到可發光數值以前的物體，自然需要從環境吸收能量，提高自身原子振盪幅度，然後再把能量傳寄給宇宙空間無處不在、無時不有的低能態光子物質，這些低能態光子物質以人眼可視的頻率再向外輻射光能，這時也就達到了發光條件，等到光線再把光能傳給其它低能態光子後，本身又回到低能態，完成一系列能量傳寄程續。

理想無限延伸

光其實是能量的一種形式，關於光的什麼波粒二象性、衍射這些就不說了。其實除了我們平時看見的可見光以外還有不可見光的。

物體發光是因為原子的電子受到激發而發生電子躍遷，核外電子運動可以看作是有不同軌道的，當能量傳到原子時，被電子吸收從基態變為激發態，但是隻是短暫的，後又回到基態，既然從基態到激發態是吸收能量，那麼回到基態就是釋放能量了，除了回到基態需要的能量外，剩下的以一定波長的光譜線釋放能量。

其實任何溫度高於絕對零度的物體都是發光的，溫度越高，輻射的電磁波波長越短。

藏鋒門門主

高中沒上過？？電子躍遷！！！

斷舍離42

產生離子態

關鍵字: 高到 發光 物體