為什麼太陽能發光？
0962022-12-10 23:51:481。為什麼太陽能夠發光
首先，理論上任何物體都在發光、只是普通物體的發光很難被察覺到。光是電磁波，而任何有溫度（大於絕對零度）的物體都會以熱輻射的形式發出電磁波，能量在整個電磁波譜上的分佈可以用普朗克公式描述。但是，溫度越高，能量分佈越向高頻率（短波長）靠近，維恩位移定律指出輻射能量最大的波長與物體的熱力學溫度成反比、比例係數是維恩常數（≈0。003 m K）；另外，斯特藩-玻耳茲曼定律指出，單位面積的輻射能量正比於熱力學溫度的4次方。這樣很容易估算，太陽表面溫度約6000K，峰值在500nm左右、恰好在可見光波段的中間；常溫物體（300K）的峰值在10μm左右、屬於紅外線，本來輻射能量就很小，分佈在可見光波段的能量則更少。
第一段解釋了為什麼太陽在能量足夠的情況下能夠發出這樣的光。而太陽的能量來源在各種科普書上應該都有涉及：太陽內部的核聚變。核聚變釋放光子的功率和太陽對外進行熱輻射的功率應處於平衡的狀態。
地球和月球不能像太陽那樣發光的原因也很簡單：溫度低。這是由於行星內部很難產生太陽那樣大功率地發熱，無法提供高溫度對應的高輻射強度，只能在較低的溫度上實現產熱和輻射的平衡。
2。為什麼低溫物體也能發光
透過高溫產生光照是簡單粗暴的想法，但是如果只需要光照、而不需要發熱，這種做法就會把大量的能量浪費在發熱上。火焰就是利用熱輻射發光的，同樣由維恩位移定律指出，一般而言，紅色火焰的溫度較低、藍色火焰的溫度較高。
現在的很多照明裝置並沒有高溫，另外很多能發光的生物顯然也不能承受上千K的高溫，他們發光的原理各不相同。我不太瞭解生物，就說物理的光源吧。
比如常見的發光二極體，就是利用電流透過二極體時作用於特定元素的電子而發出特定頻率的光。這一過程並沒有明顯的熱效應。
另外，很多火焰的顏色不僅與溫度有關，還與一些特定元素有關（高中化學有焰色反應），這是由於特定元素被激發後回到基態放出特定頻率的光子（高中物理有玻爾的氫原子模型、可以用來近似地理解這一現象）。
