光来自于哪里？

明亮的火光照亮了我们的黑夜。与此同时，他们一个接一个地问一些奇怪的问题:光从哪里来？有人接了-光源。然而，今天的讨论是:光源中的光来自哪里？为什么光源会发光？为什么会有热释光和冷光，它们之间有什么区别？光源中的光是如何形成的？

几十万年前，人类发明了火的用途。橙红色的火焰伴随着人类进入了今天的文明世界。“为什么火是红色的？”几千年来，这一直是一个永恒的话题。

初冬时，家里的煤炉还在燃烧。煤燃烧成红色，发出橙红色的光。铁丝也可以烧红，玻璃可以烧红，石头也可以烧红。岩浆、铁水、火焰、细丝等自然物质。加热时会发光到一定程度。人们已经得出结论，热物质可以发光。为什么所有物质在加热到高温时都会发出红光？热量如何使物质发光？炽热的光从哪里来？

现代研究表明，光是电磁波，红光、橙光和蓝光分别是不同频率的电磁波。物质由原子组成，原子由原子核和从原子核向外移动的电子组成。物质辐射的电磁波来自哪里？它是来自原子还是电子？电磁波能凭空产生吗？

在讨论磁性时，我们回顾了奥斯特实验，回顾了DC线周围小磁针的偏转，并探讨了其微观机制:电流通过磁针偏转，磁场来自电子的运动；大自然告诉我们，电子的运动(线性运动、旋转)伴随着磁场。

伴随着电子围绕核心旋转和导体流动的电磁波是磁场。如果电子振动，脱离相关的电磁波并离开场源，相关的磁场就不能是连续的，从而变成电磁波，中断辐射并形成物质的发光。因此，大自然告诉我们，光与磁场源的磁性是分离的。发光与电子密切相关。发光来自电子的振动。

那么，光从哪里来？光是如何形成的？有一个答案:当电子移动时，它们伴随着电磁场。电子的振动导致伴随的电磁场与场源分离，形成辐射电磁波。光的形成是电子振动辐射的电磁波。

上述物质，如岩浆、铁水、火焰、灯丝等高温物质的发光，来自高温物质核心外电子的跃迁运动。跃迁运动是电子在能级之间在核心之外的跳跃，是一种振动，所以它可以伴随和辐射电磁波。热释光是高温物质的核外电子跃迁辐射的电磁波。发光频率是价电子跃迁的工作速率，因此存在一种高温-高频材料热释光的自然现象。

1855年，科学家R.W .本森的团队发明了一种温度非常高的本生灯。不同的物质在极高的温度下会发出明亮的光。通过分光镜后，不同的元素会显示出各自不同的光谱——原子光谱。这是著名的光谱实验。

原子光谱反映了原子中价电子运动的信息。钠的光谱是两条亮黄色的线。钾的光谱是一条明显的紫线。铯的光谱是两条浅蓝色的线。钠光谱的信息告诉我们:两条线-表明钠原子有两个价电子；黄色-表示本生灯中钠元素的价电子率与黄色光波的频率相同。类似地；钾的光谱是一条线——表明钾原子只有一个价电子和一条紫线——表明在本生灯中钾元素的价电子速度与紫光波的频率相同...等等。光谱实验清楚地告诉我们，热释光是价电子跃迁振动发出的电磁波辐射。

所谓的固体物理声子理论(原子振动)是有争议的。

除了实验，还有理论上的麦克斯韦方程。方程表明电场强度等于磁场波变化率的负值，从而建立了变化的磁场、电场、电磁波和电流的数学关系。方程表明磁场、电场和电磁波的物理来源都来自电子的运动。当然，光-电磁波的物理起源是电子的运动-振动。光源中的光来自电子的振动，伴随电子振动的电磁波辐射形成光波，电子振动的频率形成光波的频率，大量电子振动的电磁波辐射形成光源。

电子是如何振动的？当物质的温度高而环境温度低时，物质的电子发生跃迁运动。跃迁是原子核外的电子从高能级跃迁到低能级。这是一种振动。辐射电磁波的频率与高能旋转速度相同，也就是说，它发射具有相应频率的光。此外，电子也在强磁场、高压电场或半导体中振动，电子振动辐射的电磁波的宏观表现是不同频率的光。

因此，可以得出结论，电子振动发光是由以下原因引起的。

一种是热释光，它是高温物质的价电子从高能级向低能级跃迁而引起的振动。这种振动要求物质的温度远远高于环境的温度，价电子率非常高，达到可见光的频率，而红光的发射只能来自原子核外电子的跃迁辐射。我们称这种高温物质原子核外的电子跃迁辐射形成的发光光源为热光源。

(当然，当物质的温度略高于环境温度时，也会发生红外辐射，如体温辐射和热馒头辐射。温度较低的外围物质的核外电子可以接收辐射并提高它们的价电子速率-温度)

二是电子在强磁场或强电场作用下产生的激发振动。这种电子振动的发射与温度和原子核外电子的运行速度无关。

第三，在半导体材料中，由于掺杂，一些价电子没有适当的属性，振动和发光。将来，我们还可能制造不同的发光器件和物质，其本质仍然是电子的振动。我们称这种光源为冷光源，它不需要高温来振动电子以形成辐射光。

热光源热光源是伴随高温物质原子核外电子跃迁运动的电磁波辐射。

当物质的温度高于环境温度时，其核外电子的速率增加，速率较高的核外电子经历跃迁运动(绕核运行时振动降低速率)，并向外辐射一定频率的电磁波。物质的温度越高，原子核外的电子速率越高，电子跃迁辐射的频率越高。所以我们看到了热物质的光芒。例如，火光、烛光和白炽灯，以及上面提到的钢、玻璃和石头燃烧时发出的红光。

为什么火是红色的？因为这些物质的温度约为800-1000，核外电子的速率接近红色和橙色频率，所以核外电子在跃迁时会发出橙红色的光。白炽灯的灯丝温度为2500，其亮色为白色(加上橙色、黄色和绿色)。热光源通常以多种频率共存。除了橘色光和红色光之外，还有大量的红外线和微波，我们的眼睛看不见，因此热光源的发光效率很低(白炽灯的发光效率只有7%)。

冷光源冷光源是在电场和磁场作用下，伴随着电子激发振动的高频电磁波。这里，电子指的是自然界中的*电子和原子核外层原子中的电子(非跃迁运动)。

因为冷光源的发光是在磁场或电场作用下伴随电子振动的电磁波，这种高频振动与电子在原子核周围运动的速度无关，与物质的温度无关，只与电子振动的频率和振幅有关，发光时不会伴随强烈的加热和大量的红外波和微波。因此，发光效率高，并且可以节省大量能量。例如，荧光灯、节能灯、极光、萤火虫发光。

半导体发光:在半导体材料(硅)中，硅原子的四价电子进行价和运算，并且是平滑和稳定的，形成硅晶体。由于掺杂，不同价态和不同速率的原子被掺杂在晶体中并嵌入晶体中，使得一些价电子没有适当的归属。当电流通过半导体时，移动的电荷使晶体中的电子运动更加无序，电子在拥挤和等待时振动并发光，从而形成(发光二极管)光源。

荧光灯:在高压电场的作用下，荧光灯的光使汞蒸气和氖气混合物的表面电子强烈振动。电子的高频振动伴随着紫外线(高频电磁波)。在管壁上荧光物质的作用下，紫外线形成类似于阳光的强光。

因为伴随着表面电子振动的紫外线电磁波并没有极大地提高围绕原子核的气体的核外电子的速度，所以气体的温度并没有显著地增加，但是在操作期间电子的振动导致原子的一些保护性温度升高(大约50)。因此，荧光灯被称为冷光源，它们的发光效率相对较高。

极光:极光是自然界在地球两极附近发出的彩色天空光。极光发生在地球的两极，有密集的磁力线和强大的地磁场。第二个是在100至300公里高度的电离层中的强*电子。在电离层电场和地球磁场的相互作用下，电子产生强烈的振动和伴随的电磁波。极光是冷光。极光的出现与高空电场、电子流的方向和速度以及地球磁力线的相互作用有关。因此，极光可以显示各种频率，色彩斑斓，色彩斑斓的变化会发生。

将来，人们可以模拟极光的形成原理，利用磁场和电子流的相互作用，使电子振动发光，从而制成发光效率高的人工极光光源。它可以模拟萤火虫并产生生物光。它还可以根据电子振动材料发光的原理产生更多的人工光源。