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燈泡為何極難發出藍光?

我們先說白熾燈。光子的波長越短,頻率越高,那麼它的能量越大。而藍光是波長很短的光子,因此需要發出藍光就要很高的溫度。而燈泡的的溫度並不足以使其發出大量的藍光。

第二:白熾燈中的燈絲是鎢絲,在電的作用下,鎢原子得到能量被激發,然後在釋放能量,這些被釋放的能量就是我們看見的光子。所放出的光符合光輻射定律,即普朗克由黑體輻射現象的研究提出來的一系列定律。這些光子的波長跟溫度相關,只有進一步提高溫度,才能發出藍光。一般來說,這樣的溫度是超出鎢絲的熔點的。所以,鎢絲不能發出大量的藍光。

再說日光燈,這些燈的原理是電激發汞氣體發出藍色的光,光子打在熒光的燈壁上,發出白光。所以從原理上來說,我們不會看到日光燈發出藍色的光,因為它的光,已經被處理過了。

對於現在的熒光燈、LED燈源,不存在難以發藍光的問題,因為它們不是利用高溫來發光的。

而白熾燈的發光原理,是單純的熱輻射光源,遵循黑體輻射的規律。

黑體輻射定律描述,黑體輻射的波長分布,主要和溫度有關。

波長越短的波段,單個光子包含的能量越高,既E=hv,這個性質最初在1900年,由普朗克解釋黑體輻射得出,後來愛因斯坦用來解釋光電效應。

所以,一個黑體逐漸加熱,溫度呈現紅-橙紅-黃-白-藍依次漸變。

白熾燈的溫度高達2700℃(鎢的熔點約3410℃),根據黑體輻射定律,此時白織燈發出的光線以「白光」居多。

如果要想使得白熾燈發藍光(400~480nm),所需溫度超過4000℃,這時候,地球上幾乎沒有任何物質,可以在這樣的高溫下穩定存在,目前熔點最高的物質是鉿合金(,熔點4215℃),所以要讓白織燈發藍光是很難的呢!

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)

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