Ako premieňate tepelnú energiu na svetelnú energiu?

Premenu tepelnej energie na svetelnú energiu je možné dosiahnuť procesom žeravenia. Tento proces zahŕňa zahrievanie predmetu na veľmi vysokú teplotu, čo spôsobuje, že vyžaruje svetlo vo forme viditeľného žiarenia. Tu je všeobecné vysvetlenie toho, ako môže byť tepelná energia premenená na svetelnú energiu prostredníctvom žiaru:

- Vysokoteplotný ohrev: Predmet, typicky vyrobený z materiálu, ktorý má vysokú teplotu topenia, ako je volfrám, je vystavený vysokoteplotnému zdroju tepla. To sa dá dosiahnuť rôznymi spôsobmi, ako je elektrický prúd prechádzajúci vláknom alebo spaľovanie zdroja paliva.

- Atómové vibrácie: Keď sa objekt zahrieva, jeho atómy získavajú kinetickú energiu, čo spôsobuje zvýšené vibrácie a pohyb v materiáli.

- Budenie elektrónov: Intenzívne teplo spôsobuje excitáciu atómov, čo vedie k tomu, že vonkajšie elektróny sa pohybujú na vyššie energetické hladiny.

- Emisia fotografie: Keď sa excitované elektróny vracajú na svoje pôvodné energetické hladiny, uvoľňujú prebytočnú energiu vo forme fotónov. Fotóny sú častice svetla, z ktorých každá nesie určité množstvo energie.

- Viditeľné žiarenie: Vyžarované fotóny spadajú do viditeľného spektra svetla, čo nám umožňuje vnímať objekt ako žiariace alebo vyžarujúce svetlo.

Príklady zariadení, ktoré premieňajú tepelnú energiu na svetelnú energiu žiarením, zahŕňajú tradičné žiarovky, halogénové žiarovky a niektoré vykurovacie zariadenia, ktoré produkujú svetlo ako vedľajší produkt.

Stojí za zmienku, že žeravenie nie je veľmi efektívny proces premeny tepelnej energie na svetelnú energiu. Značná časť energie sa stratí skôr ako teplo, než aby sa premenila na viditeľné svetlo. Efektívnejšie metódy premeny tepelnej energie na svetlo zahŕňajú elektroluminiscenciu (používanú v LED diódach) a plynový výboj (používaný v žiarivkách).