Hoe zet je warmte-energie om in lichtenergie?

Het omzetten van warmte-energie in lichtenergie kan worden bereikt door het gloeiproces. Bij dit proces wordt een object tot een zeer hoge temperatuur verwarmd, waardoor het licht uitstraalt in de vorm van zichtbare straling. Hier is een algemene uitleg van hoe warmte-energie door middel van gloeiing kan worden omgezet in lichtenergie:

- Verwarming op hoge temperatuur: Een object, doorgaans gemaakt van een materiaal met een hoog smeltpunt, zoals wolfraam, wordt onderworpen aan een warmtebron met hoge temperatuur. Dit kan worden bereikt met behulp van verschillende methoden, zoals een elektrische stroom die door een gloeidraad gaat of de verbranding van een brandstofbron.

- Atomische trillingen: Terwijl het object wordt verwarmd, krijgen de atomen kinetische energie, waardoor er meer trillingen en beweging in het materiaal ontstaan.

- Elektronenexcitatie: De intense hitte zorgt ervoor dat de atomen opgewonden raken, waardoor de buitenste elektronen naar hogere energieniveaus gaan.

- Fotonenemissie: Terwijl de aangeslagen elektronen terugkeren naar hun oorspronkelijke energieniveau, geven ze de overtollige energie vrij in de vorm van fotonen. Fotonen zijn lichtdeeltjes die elk een bepaalde hoeveelheid energie met zich meedragen.

- Zichtbare straling: De uitgezonden fotonen vallen binnen het zichtbare spectrum van licht, waardoor we het object kunnen waarnemen als gloeiend of als licht uitstralend.

Voorbeelden van apparaten die warmte-energie door middel van gloeiing omzetten in lichtenergie zijn traditionele gloeilampen, halogeenlampen en sommige verwarmingstoestellen die licht produceren als bijproduct.

Het is vermeldenswaard dat gloeien geen erg efficiënt proces is voor het omzetten van warmte-energie in lichtenergie. Een aanzienlijk deel van de energie gaat verloren als warmte in plaats van te worden omgezet in zichtbaar licht. Efficiëntere methoden voor het omzetten van warmte-energie in licht zijn onder meer elektroluminescentie (gebruikt in LED's) en gasontlading (gebruikt in TL-verlichting).