Colores (visión): ¿Cómo el calentamiento de un material hace que emita luz?

Se llama ‘radiación de cuerpo negro’.

Todos los electrones circulan alrededor de un núcleo atómico en capas orbitales. Cuando se agrega energía térmica a un sistema de átomos, esa energía debe conservarse para que estos átomos comiencen a vibrar y los electrones comiencen a saltar a orbitales cada vez más grandes. Los orbitales de electrones se cuantifican, lo que en su forma más simple significa que existen a intervalos discretos (no intermedios). Cuando un electrón salta de un orbital al siguiente, emite un fotón.

Los fotones son luz. Tenga en cuenta que la porción del espectro visual que puede ver el ojo humano es bastante limitada. Un metal calentado comenzará inmediatamente a emitir fotones en el infrarrojo que el ojo humano no puede ver sin ayuda. Sin embargo, a medida que el metal se calienta más y más y los electrones dan saltos más grandes a orbitales más grandes, la longitud de onda de los fotones disminuye (de nuevo conservando energía). En cierto punto, los fotones entran en el espectro de luz visible que nuestros ojos pueden ver, primero como un rojo apagado y luego convirtiéndose en un blanco azulado.

Es la radiación del cuerpo negro. Toda la materia normal (bariónica) emite radiación electromagnética cuando tiene una temperatura superior al cero absoluto. La radiación representa una conversión de la energía térmica de un cuerpo en energía electromagnética y, por lo tanto, se llama radiación térmica. Es un proceso espontáneo de distribución radiactiva de la entropía.

A medida que los electrones que rodean el núcleo en sus orbitales cambian los niveles de energía, requieren la energía de un fotón para hacer esto. Absorben un fotón y luego lo liberan si vuelven a un nivel de energía más bajo.