有些物体为什么温度高到一定程度就会发光？

在我们周遭的世界里，往往存在着一种常见的现象：某些物质在温度上升到一定程度时，便会开始散发光芒。例如，当一块铁的温度持续升高，我们就能看到它开始发光。

但事实上，无论温度的高低如何，几乎万物皆能发光，而且这在每一刻都在发生。这意味着，一个物体是否发光，其实与温度并没有直接的因果关系，而温度的高低主要影响的是发光的种类。

你可能会提出疑问：“别开玩笑了，我怎么没看到谁在发光呢？”

让我们首先来理解一下，什么是光。

通常情况下，当我们谈论“发光”时，默认的假设是可见光，即我们的眼睛能够识别的光线。但实际上，可见光仅占整个光谱中非常微小的一部分。

我们都了解，光的本质属于电磁波，在电磁波谱中，可见光只占据了非常狭窄的一段。可见光的波长大约介于380纳米到760纳米之间，而在这之外，既有比可见光波长更长的光线，如无线电波、微波、红外线等，也有波长更短的光线，比如紫外线、X射线和伽马射线。

而对于某些动物来说，它们可以看到紫外线和红外线，这使得它们所观察到的世界与我们人类所见大相径庭。

即使是可见光，它本身也是由不同频率和波长的光混合而成的，我们可以把它大致分为七种颜色的光：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。每种颜色的光之间并没有明确的界限，它们之间存在着渐变的过渡。正因为如此，我们才能够欣赏到五彩斑斓的世界。

接下来，让我们探讨一下什么是温度，以及物体是如何发光的。

温度，简单说来，是对物体冷热程度的一种度量。然而，这只是一种笼统的说法。从微观层面来看，温度实际上反映了分子运动的剧烈程度。单个分子的热运动是无规则的，但我们可以通过统计学的原理来描述大量分子的热运动规律。

分子运动越是剧烈，物体的温度就越高。

日常生活中所见的物体发光，在微观层面上，其实是电子发生了能级的跃迁，并释放出了光子。

我们知道，原子由原子核和围绕其运动的电子构成。当电子吸收外部能量时，会发生能级跃迁，上升到更高的能级，此时的电子处于激发态。但由于电子更倾向于处于能量较低的基态，所以在能量不足时，电子会自发地回落到更低的能级，这一过程伴随着光子的释放。

处于激发态的电子，好比山顶上的一块石头，它总是有向山谷（电子基态）滚落的趋势。

电子从高能级跃迁到基态很容易，但要想从基态跃迁到激发态，则需要较大的能量。这就好比风吹草动就可能让山顶的石头滚下山谷，但要让山谷的石头滚上山顶，则需要很大的力量。

在电子跃迁过程中释放的光子，其能量有高有低。当能量较低时，释放的是如无线电波、红外线等不易察觉的光线；只有能量较高时，才会释放出我们肉眼可见的可见光。如果能量更高，超出了可见光的范围，如紫外线，我们的肉眼同样无法察觉。

任何物体，只要其温度高于绝对零度（这是热力学第三定律所述的，无法达到的温度），都会不断向外辐射热电磁波，即热辐射。正如之前所述，热辐射所发出的光可能位于不同频率的光谱上。如果这些光的频率不属于可见光的范围，我们自然无法看见。

然而，看不见并不意味着物体没有发光。实际上，任何物体都在持续不断地进行热辐射，也就是说，它们都在发光。

例如，人体一刻不停地在辐射红外线，而我们的肉眼是看不见红外线的。但佩戴红外线眼镜后，我们就能清晰地看到人体发出的红外线。警方在搜捕躲藏在森林中的罪犯时，也会利用人体辐射红外线的特性，在无人机上安装红外线探测器，从而快速定位罪犯的藏身之处。

在固态物体温度超过500摄氏度时，通常会开始辐射出暗红色的可见光。随着温度的升高，辐射出的光的颜色也会逐渐变化，从红光到橙红、黄、黄白、白，最后到蓝白。温度越高，可见光中的蓝色成分就越多。

气体在受到高能激发时，则可以发出明亮的可见光，例如氙灯就是利用高压电弧在氙气中产生等离子体，发出明亮的光。这种光已经不属于普通的光，而是等离子态的光，或者说是电浆光。等离子态是物质的第四种状态，指的是原子外层的电子被完全剥夺，成为自由电子的状态。

我们的太阳核心便是等离子体状态，可以说是一种“等离子汤”。

由于光的颜色与其能量紧密相关，天文学家可以通过分析恒星发出的光谱颜色来推断恒星的温度和其他特性。

如前所述，温度越低，能量越小，这样的光往往呈现红色；而温度越高，光的能量越强，光谱会更偏向蓝色。恒星发出的光谱与其温度和质量密切相关，温度越高，颜色越偏蓝，质量也越大。