关于自然界不同的光源所产生的原因介绍

　　光的起源并不是我们家中的哪些灯具，光源的产生可能是来源于物体燃烧所展现的颜色，可能是电磁场中的高频电磁波，可能是大自然魔术手变出的鬼火极光等等，总之在自然光所产生的光能源是让人匪夷所思的。那么今天吉林省灯光雕塑小编要和大家普及的小常识，也是关于自然界当中，每种光源的所产生的原因，一起来看一下吧。
　　热光源，热光源是高温物质核外电子跃迁运动所伴生的电磁波辐射。
　　当物质温度高于环境温度，其核外电子的速率升高，速率较高的核外电子就发生跃迁运动（绕核运转时降低速率的振动），向外辐射一定频率的电磁波。物质的温度越高，核外电子的速率就高，电子跃迁所辐射的频率就越高。于是我们就看到了热物质的发光。如：火光、烛光、白炽灯的灯光，以及前述钢铁、玻璃、石头等烧红时的发光。
　　火光为什么是红的？因为这些物质的温度在800-1000℃左右，核外电子的速率在红色、橙色频率附近，所以核外电子跃迁时辐射出橙红色的光。而白炽灯的灯丝温度在2500℃，其光色显得白亮（其中多了橙、黄、绿的成分）。热光源一般是多种频率共存的，除了橙光、红光，还有大量的红外波、微波，这些波我们的眼睛看不见，所以热光源的发光效率很低（白炽灯的发光效率仅有7%）。
　　冷光源  冷光源是在电场、磁场作用下电子受激振动所伴生的高频率电磁波。这里，电子是指自然界游离电子及原子的核外层电子（非跃迁运动）。
　　因为冷光源的发光是电子在磁场或电场作用下发生振动所伴生的电磁波，这种高频振动与电子绕核运转的速率无关、与物质的温度无关，仅仅与电子振动的频率、振幅相关，发光时不会伴有强烈的发热，不会伴有大量的红外波、微波。所以发光效率高，能节约大量的能源。如：日光灯、节能灯、极光、萤火虫的发光、半导体发光（LED）等。
　　日光灯：日光灯的光是在高电压电场作用下，电子穿过水银蒸汽和氖气混合气体时使得这些气体表层电子发生强烈的振动，电子的高频振动伴生着紫外线（高频电磁波），紫外线在管壁的荧光物质作用下，形成了近似日光的明亮灯光。由于是表层电子发生振动所伴生的紫外电磁波，并没有太大地提高气体的核外电子绕核运转的速率，所以气体的温度没有大幅度的升高，只是在电子经过气体表面时气体核外电子有一些保护性的升温（约50℃），所以人们把日光灯叫做冷光源，其发光效率较高。
　　霓虹灯：霓虹灯的发光原理与日光灯相似，也是在高电压的作用下，电子穿过气体，引起气体表层电子发生振动而发光。如果在灯管中充氖气则发红光，充氩气则发紫光，充水银蒸汽则发灰绿色的光，于是城市的夜空就有了这五颜六色的光彩闪耀。不同的光彩是不同频率的电磁波，霓虹灯向我们昭示：不同的气体其核外电子的速率是各不相同的，其振动的频率是稳定的。
　　极光：极光是在地球两极附近大自然所发出的彩色天光。极光发生在100至300公里的高空，电离层游离电子在运动时所伴生的磁场与地球磁场相互作用，使电子发生激烈振动而伴生的电磁波。极光也是冷光，极光的发生与高空电子流运动的方向、速度与地球磁力线的相互作用相关。所以极光能呈现多种频率、绚丽多彩。并能发生流光溢彩的色彩变换。
　　今后，人们能模拟极光形成原理，利用磁场与电子流相互作用，使电子振动发光，制成发光效率很高的人造极光光源。
　　半导体发光（LED）：近年来，半导体发光以发光效率高（90%）、能有各种色彩、响应快、能制成各种形状而深受人们的青睐。
　　半导体是在4价、5价晶体中通过参杂、组合而具有特殊效能的电路原件，如二极管、三极管，LED就是一种发光二极管。
　　发光二极管的工艺是：在纯的半导体晶体中参入少量的3价元素，形成Ｐ型（缺少电子或带正电型）晶体；在纯的半导体晶体中参入少量的高价电子元素，形成Ｎ型（多出电子或带负电型）晶体；在Ｐ型晶体与Ｎ型晶体结合处就形成ＰＮ结。
　　当电流从Ｎ流向Ｐ，在ＰＮ结处因有多出和缺少电子相连，形成了电子运动的紊乱，一些电子因外来电子的干扰而发生振动。电子的低频振动发出红外线，半导体发热；电子的高频振动发出电磁波使得半导体发光。
　　依照参杂的材料不同或电压的高低，发光二极管能发出不同频率（色彩）的亮光。因为这种电子的振动不是跃迁运动，所以发光二极管属冷光源，发光效率很高，能制成节能的照明灯。而且这种发光能随电流的变化而立即改变，响应达到毫秒级，因而能制成高质量的平板显示器。
　　综上所述，吉林省灯光雕塑小编认为在这些种类繁多的光源当中不管是热光源、还是冷光源所发出的光都是电子振动辐射出的电磁波，大自然就是这样用简单和效率构成了光采的世界。以上就是小编本期为大家所准备的内容了，想要了解更多就请继续关注吧。