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电灯发射出的光子能量具体是如何被耗散的呢?

 月球基地

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电灯发出的光子最后都会变成环境的内能(也就是我们常说的热量)。具体的过程与打台球有相似之处:想象一个白球快速击中了原本码整齐的多个彩球使得其向各个方向弹开,经过几次与桌边缘的碰撞之后减速最后停下,在这个过程中台球的动能最终转化成了整个环境的内能(碰撞和摩擦会发热)。

当光子从电灯中向四面八方逃逸撞到墙壁等物体时,会与它们表面的原子发生相互作用,其中一部分光子被反射(这部分是可以被人眼所看到);另一部分则被墙体所吸收,具体吸收过程为:当光子的能量大小与墙体材料中的某一分子(或原子)能级间距相同时,这个光子就会被这个分子吸收,将原子的一个电子从低能级激发到高能级。

而处于高能级的电子又是不稳定的,它会自发的向低能级跃迁,在这个过程中可以释放出光子(光致发光,例如荧光现象),也可以通过无辐射跃迁机制(Non-radiative Transition)不发出光子,而将能量变为分子或者晶格的振动能量(这就是内能或者“热量”)。通常有以下几种机制:

1.内转换:激发态的电子能量通过振动模式传递到基态。

2.振动弛豫:激发态的分子通过振动模式将能量传递给周围环境。

3.系间跨跃:电子从一个自旋态跃迁到另一个自旋态,同时将能量传递给晶格。

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