Atomska teorija noćnog vida
Atomi su u stalnom kretanju. Stalno vibriraju, kreću se i okreću. Čak su i atomi koji čine naše stolice u stalnom pokretu. Atomi imaju nekoliko različitih pobuđenih stanja. Drugim riječima, imaju različite energije. Ako atomu prenesemo veliku količinu energije, on prelazi sa energetskog nivoa osnovnog stanja na pobuđeni nivo. Nivo ekscitacije ovisi o količini energije primijenjene na atom u obliku topline, svjetlosti ili električne energije.
Atom se sastoji od jezgra (uključujući protone i neutrone) i oblaka elektrona. Možemo zamisliti da se elektroni u elektronskom oblaku kreću oko jezgra u različitim orbitama. Još nije moguće promatrati diskretne orbitale elektrona, ali je lakše razumjeti ove orbitale razmišljajući o njima kao o različitim energetskim nivoima atoma. Drugim riječima, ako primijenimo određenu količinu toplinske energije na atom, predvidljivo je da će se dio elektrona na orbitalama niže energije prenijeti na orbitale više energije, odnosno dalje od jezgra.
Nakon što se elektroni prebace u orbite visoke energije, oni se ipak moraju na kraju vratiti u osnovno stanje. U tom procesu, elektroni oslobađaju energiju u obliku fotona (čestica svjetlosti). Vidite, atomi neprestano oslobađaju energiju u obliku fotona. Na primjer, kada grijač u toster pećnici postane jarko crven, to je zato što su atomi pobuđeni toplinom i emituju crvene fotone. Elektron u pobuđenom stanju ima veću energiju od nepobuđenog elektrona, a pošto je elektron apsorbovao nešto energije da bi dostigao pobuđeni nivo, on ovu energiju oslobađa da bi se vratio u osnovno stanje. Ova energija se oslobađa u obliku fotona (energija svjetlosti). Emitirani fotoni imaju određenu valnu dužinu (boju), ovisno o energiji elektrona kada se foton oslobodi.
Svako živo biće troši energiju, kao i mnogi neživi objekti, kao što su motori i rakete. Potrošnja energije stvara toplinu. Zauzvrat, toplinska energija uzrokuje da atomi u objektu emituju fotone u termalnom infracrvenom spektru. Što je objekat topliji, to je kraća talasna dužina emitovanih infracrvenih fotona. Ako je temperatura objekta vrlo visoka, fotoni koje emituje mogu čak ući u spektar vidljive svjetlosti, počevši od crvene svjetlosti, zatim narančaste svjetlosti, žute svjetlosti, bijele svjetlosti i na kraju plave svjetlosti.
