Как излучаются электромагнитные волны?
Разные типы электромагнитных имеют разные длины волн.
Чем меньше длина волны, тем бо́льшую энергию имеет волна.
Разные электромагнитные волны испускаются и поглощаются движущимися заряженными частицами в разных процессах.
Испуская волну, частица передаёт ей часть своей энергии, и поэтому начинает двигаться медленнее.
Поглощая волну, частица, наоборот, присваивает себе её энергию, и поэтому начинает двигаться быстрее.
Волны видимого света и ближайшие к нему типы волн (ультрафиолетовые и инфракрасные волны) имеют энергии, примерно равные энергиям движения атомов и атомных электронов.
Поэтому они испускаются атомами (и молекулами), а также атомными электронами.
Энергия у радиоволн меньше энергии атомов и их электронов, а у рентгеновских и гамма-лучей - больше.
Атомы и молекулы внутри всех веществ находятся в постоянном движении: они могут двигаться поступательно, вращаться и колебаться.
Движение атомов и молекул называется тепловым, потому что его интенсивность увеличивается с увеличением температуры.
Двигаясь, атомы и молекулы постоянно излучают электромагнитные волны, а также поглощают волны, испущенные окружающими атомами и молекулами.
Излучая электромагнитные волны, тело остывает, так как движение его атомов и молекул замедляется.
Поглощая волны, тело, наоборот, нагревается, так как движение его атомов и молекул ускоряется.
При не слишком высоких температурах энергия теплового движения атомов и молекул примерно равна энергии инфракрасных волн.
Поэтому испускаются инфракрасные (тепловые) волны.
При нагревании тела, его атомы и молекулы вместо тепловых волн начинают испускать в основном волны видимого света (то есть начинают светиться).
А при очень сильном нагревании (до нескольких тысяч градусов) испускаются ультрафиолетовые волны.
Поглощают и испускают волны не только целые молекулы и атомы, но и отдельные электроны внутри них.
При поглощении волны энергия электрона увеличивается; и он переходит на орбиталь, более удалённую от атомного ядра.
Через некоторое время электрон избавляется от излишней энергии, излучая волну; при этом он переходит обратно на более близкую к ядру орбиталь.
При обычных температурах происходят переходы между внешними орбиталями.
Разницы в энергии между этими орбиталями примерно равны энергиям инфракрасных волн.
Поэтому электроны испускают инфракрасные волны.
При увеличении температуры начинают происходить переходы между орбиталями, расположенными ближе к ядру.
Разницы в энергии между этими орбиталями примерно равны энергиям волн видимого света.
Поэтому электроны испускают видимый свет.
При ещё больших температурах происходят переходы между ещё более близкими к ядру орбиталями.
Разницы в энергии между этими орбиталями примерно равны энергиям ультрафиолетовых волн.
Поэтому испускаются ультрафиолетовые волны.