La teoria atomica della visione notturna
Gli atomi sono in moto perpetuo. Vibrano, si muovono e ruotano costantemente. Anche gli atomi che compongono le nostre sedie sono in costante movimento. Gli atomi hanno diversi stati eccitati. In altre parole, hanno energie diverse. Se diamo una grande quantità di energia a un atomo, questo si sposta dal livello di energia dello stato fondamentale a un livello eccitato. Il livello di eccitazione dipende dalla quantità di energia applicata all'atomo sotto forma di calore, luce o elettricità.
Un atomo è costituito da un nucleo (inclusi protoni e neutroni) e da una nuvola di elettroni. Possiamo pensare agli elettroni nella nuvola di elettroni come se si muovessero attorno al nucleo in orbite diverse. Non è ancora possibile osservare gli orbitali discreti degli elettroni, ma è più facile comprendere questi orbitali pensandoli come diversi livelli energetici degli atomi. In altre parole, se applichiamo una certa quantità di energia termica ad un atomo, è prevedibile che alcuni degli elettroni in orbitali di energia inferiore saranno trasferiti in orbitali di energia superiore, cioè più lontani dal nucleo.
Dopo che gli elettroni sono stati trasferiti su orbite ad alta energia, alla fine devono comunque tornare allo stato fondamentale. Nel processo, gli elettroni rilasciano energia sotto forma di fotoni (particelle di luce). Vedete, gli atomi rilasciano costantemente energia sotto forma di fotoni. Ad esempio, quando il riscaldatore di un tostapane diventa rosso vivo, è perché gli atomi sono eccitati dal calore ed emettono fotoni rossi. Un elettrone in uno stato eccitato ha un'energia maggiore di un elettrone non eccitato e poiché l'elettrone ha assorbito una certa energia per raggiungere il livello eccitato, rilascia questa energia per tornare allo stato fondamentale. Questa energia viene rilasciata sotto forma di fotoni (energia luminosa). I fotoni emessi hanno una specifica lunghezza d'onda (colore), che dipende dall'energia dell'elettrone quando il fotone viene rilasciato.
Qualsiasi essere vivente consuma energia, così come molti oggetti inanimati, come motori e razzi. Il dispendio energetico genera calore. A sua volta, l'energia termica fa sì che gli atomi nell'oggetto emettano fotoni nello spettro infrarosso termico. Più caldo è l'oggetto, minore è la lunghezza d'onda dei fotoni infrarossi emessi. Se la temperatura dell'oggetto è molto alta, i fotoni che emette possono anche entrare nello spettro della luce visibile, partendo dalla luce rossa, poi arancione, gialla, bianca e infine blu.
