原子由原子核(包括质子和中子)和电子云构成。我们可以将电子云中的电子设想成在不同轨道上围绕着原子核运动。现在还无法观察到电子的离散轨道,但把这些轨道设想成原子不同的能级会更容易理解。换句话说,如果我们向原子施加一定的热能,可以预见的是,一些处于低能轨道的电子会转移到高能轨道上,即离原子核更远。电子转移到高能轨道后,较终仍要回到基态。在此过程中,电子会以光子(一种光线粒子)的形式释放能量。
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想要理解夜视仪的原理,就必须对光的原理有所了解。光波的能量大小与其波长有关:波长越短,能量越高。在可见光中,紫光的能量较高,而红光的能量较低。与可见光光谱相邻的是红外线光谱。红外线分为三类:近红外线(近IR)——近红外线与可见光相邻,其波长范围是0.7-1.3微米(1微米等于百万分之一米)。中红外线(中IR)——中红外线的波长范围是1.3-3微米。近红外线和中红外线应用到各种电子设备中,例如遥控器。热红外线(热IR)——热红外线占据了红外线光谱中较大的一部分,其波长范围是3-30微米。热红外线与其他两种红外线的主要区别是,热红外线是由物体发射出来的,而不是从物体上反射出来的。物体之所以能够发射红外线,是因为其原子发生了某种变化。
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夜视仪工作原理