物理量子力学为什么红外线的能量比紫外线小而热量比紫外线大?
问题描述:
物理量子力学
为什么红外线的能量比紫外线小而热量比紫外线大?
答
e=hv,v是频率,h是常数,e是能量,红外线频率比紫外线频率小,因而单个光子的能量红外线比紫外线小。
物体受光照接收到的热量和几个因素有光:光子的数量,光子的频率,光子转换为热量的百分数。
假设有两束光,分别是紫外光和红外光,每束光都具有同样光子,假若所有光子都转换成热量,那么肯定是紫外光比红外光热量大
答
的确红外线光子的能量比紫外线小,但是紫外线不会产生很大的热量.
首先,只有能够被物体所吸收之后,才能转化为热量.一般,例如晶体,吸收热量主要是晶体原子热振动(格波)的作用;而晶格振动吸收的光波长就在红外光范围内,所以红外线能够被很好地吸收,可加剧晶体原子的热运动,从而可产生出较大的热量.而紫外线不能被晶体吸收,所以一般不发热.
另一方面,热量并不等于全部能量.吸收光的能量再怎么大,但若不能转化为热量,我们也感觉不到物体温度的升高.所以有的物体即使吸收了紫外线,也不可能完全转变为原子的热运动能量,因此发热很小.
注意:紫外线虽然发热小,但是其光子能量高,可以破坏许多物质的化学键,能够杀死细菌等,但这不是通过发热来达到的.