야간 시력의 원자 이론
원자는 끊임없이 움직입니다. 그들은 끊임없이 진동하고 움직이고 회전합니다. 의자를 구성하는 원자조차도 끊임없이 움직입니다. 원자에는 여러 가지 들뜬 상태가 있습니다. 즉, 그들은 다른 에너지를 가지고 있습니다. 원자에 많은 양의 에너지를 가하면 원자는 바닥 상태 에너지 준위에서 들뜬 준위로 이동합니다. 여기 수준은 열, 빛 또는 전기의 형태로 원자에 적용된 에너지의 양에 따라 달라집니다.
원자는 핵(양성자와 중성자 포함)과 전자 구름으로 구성됩니다. 우리는 전자 구름의 전자가 서로 다른 궤도에서 핵 주위를 움직이는 것으로 생각할 수 있습니다. 전자의 불연속 오비탈을 관찰하는 것은 아직 불가능하지만, 이러한 오비탈을 원자의 서로 다른 에너지 준위로 생각하면 이해하기가 더 쉽습니다. 즉, 원자에 일정량의 열에너지를 가하면 낮은 에너지 오비탈에 있는 전자 중 일부가 더 높은 에너지 오비탈, 즉 핵에서 더 멀리 떨어진 곳으로 이동하는 것을 예측할 수 있습니다.
전자가 고에너지 궤도로 이동한 후에도 결국 바닥 상태로 돌아가야 합니다. 이 과정에서 전자는 광자(빛의 입자) 형태로 에너지를 방출합니다. 보시다시피 원자는 광자의 형태로 에너지를 지속적으로 방출합니다. 예를 들어 토스터 오븐의 히터가 밝은 빨간색으로 변하는 것은 원자가 열에 의해 여기되어 빨간색 광자를 방출하기 때문입니다. 들뜬 상태의 전자는 들뜬 상태의 전자보다 높은 에너지를 가지며, 전자는 들뜬 상태에 도달하기 위해 약간의 에너지를 흡수했기 때문에 이 에너지를 방출하여 기저 상태로 되돌아간다. 이 에너지는 광자(빛 에너지)의 형태로 방출됩니다. 방출된 광자는 광자가 방출될 때 전자의 에너지에 따라 특정 파장(색상)을 갖습니다.
모든 생물은 에너지를 소비하며 엔진과 로켓과 같은 많은 무생물도 에너지를 소비합니다. 에너지 소비는 열을 발생시킵니다. 차례로, 열 에너지는 물체의 원자가 열적외선 스펙트럼에서 광자를 방출하도록 합니다. 물체가 뜨거울수록 방출되는 적외선 광자의 파장은 짧아집니다. 물체의 온도가 매우 높으면 물체가 방출하는 광자는 적색광에서 시작하여 주황색광, 황색광, 백색광, 마지막으로 청색광으로 가시 광선 스펙트럼에 들어갈 수 있습니다.
