题目

为什么红外线能加热,是因为他的波很长的原因吗?紫外线貌似也能加热,那波长是不是最短,热辐射越小?

提问时间：2020-11-22

答案

分子的能级主要包括其中的电子的能级,还有分子中各原子核相对运动所对应的振动能级,以及分子整体转动所对应的转动能级.大多数物质分子的振动能级与转动能级的间隔都是对应于红外光光子的能量.因此,大多数物质沐浴在红外光中时,物质分子就可以大量吸收红外光子而跃迁到振动更快或转动更快的高能级上,微观上分子振动或转动的加快正对应于宏观上物体的温度升高——被加热.
紫外光子的能量大多对应于上面提到的分子中电子的能级,因此紫外线经常能使电子从一个原子跃迁到另一个原子上,从而改变整个分子的结构,此即光化学反应.但电子跃迁也可以有别的路径,其中之一就是小步返回,逐次转移能量到振动或转动能级上,从而加热物体.
所有波长的光子都可以将其能量最终转化为物体的内能（热）,只是途径不同,红外光很直接,紫外光较曲折（而且可能中途停止,如发生了光化学反应,就不会再转成热了）.
光的波长是长还是短并不是关键,关键在于波长与物质能级的匹配状况如何.