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| − | '''光能 ''' | + | '''光能 '''(''' light energy''' )， 从宏观上看是直射的，从微观上看是波动的，具有一定能量。光是一系列[[电磁波]]，也称[[可见光谱]]。在科学上的定义，光是指所有的[[电磁波谱]]。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为[[波粒二象性]]。光可以在[[真空]]、[[空气]]、水等透明的物质中传播。对于[[可见光]]的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在380～760nm之间。人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括[[白炽灯泡]]、[[荧光灯管]]、[[激光器]]、[[萤火虫]]等。可见的称为可见光，反之为[[不可见光]] 。 |
| − | + | 中文名光能外文名luminous energy应用学科物理 化学 材料学适用领域范围植物，医学，发电，照明 。 | |
[[File:574e9258d109b3de4f60015acfbf6c81800a4c21.jpg|缩略图 [https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/574e9258d109b3de4f60015acfbf6c81800a4c21?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2UxNTA=,g_7,xp_5,yp_ 原图链接][https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/574e9258d109b3de4f60015acfbf6c81800a4c21?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2UxNTA=,g_7,xp_5,yp_ 图片来源百度]]] | [[File:574e9258d109b3de4f60015acfbf6c81800a4c21.jpg|缩略图 [https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/574e9258d109b3de4f60015acfbf6c81800a4c21?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2UxNTA=,g_7,xp_5,yp_ 原图链接][https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/574e9258d109b3de4f60015acfbf6c81800a4c21?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2UxNTA=,g_7,xp_5,yp_ 图片来源百度]]] | ||
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我们常见到的[[石墨]]、[[煤炭]]、[[石油]]等有机物都呈现为黑褐色至黑色之间不同的色度等级变化。黑色物质会将光线大部分能量转变为[[热能]]，这主要取决于黑色物质分子中最小原子的活跃程度。在自然界中，碳元素比较活跃，所有物质都是以碳基为主要成分的分子结构。也可以说组成人体的碳水化合物以及植物纤维细胞中的碳基化合分子都是以碳元素为主的物质体系，而煤炭和石油也是以碳基为主的[[可燃物质]]。然而，以碳基为主的化合物，以及化合物经过化学反应后都会生成黑色的物质。在黑色物质分子中，其原子内部的电子很容易受到外界低能级光粒子的激发作用而形成飘逸态[[（主要是碳元素）]]，也包括其它的化学物质成分。当原子中的电子在吸收外界能量跃迁后会形成热能的释放并向四周传递。比如太阳能集热器就是一个最简单的例子。在夏季，我们人类将光能变为热能用来增温冷水进行洗浴。在冬季，我们用太阳能集热器集热可以取暖。以往，我们人类只知道黑色物质的光热物理作用，并不知道黑色物质内部的原子活跃性。因为白颜色物质分子结构中的电子对低能级光粒子是很难受激发跃迁的，原子内部的电场对电子的束缚力也非常强，所以就不会形成光与热能的转换使光线大部分折射返回。物质分子的色度越深，其原子内的电子活跃性就越强，就越容易被光子激发飘逸产生热能。也就是说，物质原子的活跃程度越强就越容易使核外电子受能量激发而迁移。另外，原子的活跃程度也取决于原子内部电场对电子的束缚力。束缚力越大，核外电子就越不容易跃迁，也就是核外电子的一种惰性。理论中，从黑色物质过渡到白色物质之间，会形成不同等级光辐射的热能转换是正确的。[[自然界]]中物质的不同灰度等级，是从白色到黑色之间的过度变化也是物质分子间的不同化学组合。在自然光的光谱中包含了很多不同频率的射线成分（紫外到红外），白色物体对光线吸收的很少，而黑色物质会将大部分光线吸收，尤其是光谱中紫外线的吸收概率非常高。物质的颜色越深，光能的热转换效率就越高， | 我们常见到的[[石墨]]、[[煤炭]]、[[石油]]等有机物都呈现为黑褐色至黑色之间不同的色度等级变化。黑色物质会将光线大部分能量转变为[[热能]]，这主要取决于黑色物质分子中最小原子的活跃程度。在自然界中，碳元素比较活跃，所有物质都是以碳基为主要成分的分子结构。也可以说组成人体的碳水化合物以及植物纤维细胞中的碳基化合分子都是以碳元素为主的物质体系，而煤炭和石油也是以碳基为主的[[可燃物质]]。然而，以碳基为主的化合物，以及化合物经过化学反应后都会生成黑色的物质。在黑色物质分子中，其原子内部的电子很容易受到外界低能级光粒子的激发作用而形成飘逸态[[（主要是碳元素）]]，也包括其它的化学物质成分。当原子中的电子在吸收外界能量跃迁后会形成热能的释放并向四周传递。比如太阳能集热器就是一个最简单的例子。在夏季，我们人类将光能变为热能用来增温冷水进行洗浴。在冬季，我们用太阳能集热器集热可以取暖。以往，我们人类只知道黑色物质的光热物理作用，并不知道黑色物质内部的原子活跃性。因为白颜色物质分子结构中的电子对低能级光粒子是很难受激发跃迁的，原子内部的电场对电子的束缚力也非常强，所以就不会形成光与热能的转换使光线大部分折射返回。物质分子的色度越深，其原子内的电子活跃性就越强，就越容易被光子激发飘逸产生热能。也就是说，物质原子的活跃程度越强就越容易使核外电子受能量激发而迁移。另外，原子的活跃程度也取决于原子内部电场对电子的束缚力。束缚力越大，核外电子就越不容易跃迁，也就是核外电子的一种惰性。理论中，从黑色物质过渡到白色物质之间，会形成不同等级光辐射的热能转换是正确的。[[自然界]]中物质的不同灰度等级，是从白色到黑色之间的过度变化也是物质分子间的不同化学组合。在自然光的光谱中包含了很多不同频率的射线成分（紫外到红外），白色物体对光线吸收的很少，而黑色物质会将大部分光线吸收，尤其是光谱中紫外线的吸收概率非常高。物质的颜色越深，光能的热转换效率就越高， | ||
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学术论文内容来自 | 学术论文内容来自 | ||
| − | + | 1. 崔骁勇，陈佐忠，杜占池. 半干旱草原主要植物光能和水分利用特征的研究． 《 草业学报 》 ， 2001 | |
| + | 2. 马立克，王成山. 计及风能/光能混合发电系统的配电系统可靠性分析． 《 VIP 》 ， 2005 | ||
| + | 3. 张其德，卢从明. CO2加富对紫花苜蓿光合作用原初光能转换的影响． 《 vip 》 ， 1996 | ||
| + | 4. 胡自治，孙吉雄，张映生等. 高山线叶嵩草草地的第一性生产和光能转化率． 《 CNKI 》 ， 1988 | ||
| + | 5. 周艳虹，黄黎锋，喻景权. 持续低温弱光对黄瓜叶片气体交换、叶绿素荧光猝灭和吸收光能分配的影响． 《 分子植物(英文版) 》 ， 2004 | ||
==搜索发现== | ==搜索发现== | ||
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於 2022年8月12日 (五) 20:13 的最新修訂
光能 ( light energy )，從宏觀上看是直射的，從微觀上看是波動的，具有一定能量。光是一系列電磁波，也稱可見光譜。在科學上的定義，光是指所有的電磁波譜。光是由光子為基本粒子組成，具有粒子性與波動性，稱為波粒二象性。光可以在真空、空氣、水等透明的物質中傳播。對於可見光的範圍沒有一個明確的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波長在380～760nm之間。人們看到的光來自於太陽或藉助於產生光的設備，包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲等。可見的稱為可見光，反之為不可見光。 中文名光能外文名luminous energy應用學科物理 化學 材料學適用領域範圍植物，醫學，發電，照明。
釋義
光能[luminous energy;light energy]是光子運動對應的能量形式，光能是由太陽、蠟燭等發光物體所釋放出的一種能量形式，光能是一種可再生性能源。
光熱轉換
本文主要是探討關於黑色物質為什麼會吸收大部分的光子而產生熱能？這個問題我們還是要通過黑色物質的分子結構談起。大家知道黑色物質對光線的折射率是很低的，黑色物質將大部分光能轉換為熱能。黑色物質的特徵是物質分子結構的化學反應，同時，它也存在諸多的物理因素變化。
特徵
化學: 打個比喻；金屬銀與硫元素化合後的物質是黑顏色的，還有金屬鐵與氧化合後生成的氧化物為黑褐色。動物細胞以及植物纖維經過高溫燃燒後會形成以為主的深黑色。 物理: 我們常見到的石墨、煤炭、石油等有機物都呈現為黑褐色至黑色之間不同的色度等級變化。黑色物質會將光線大部分能量轉變為熱能，這主要取決於黑色物質分子中最小原子的活躍程度。在自然界中，碳元素比較活躍，所有物質都是以碳基為主要成分的分子結構。也可以說組成人體的碳水化合物以及植物纖維細胞中的碳基化合分子都是以碳元素為主的物質體系，而煤炭和石油也是以碳基為主的可燃物質。然而，以碳基為主的化合物，以及化合物經過化學反應後都會生成黑色的物質。在黑色物質分子中，其原子內部的電子很容易受到外界低能級光粒子的激發作用而形成飄逸態（主要是碳元素），也包括其它的化學物質成分。當原子中的電子在吸收外界能量躍遷後會形成熱能的釋放並向四周傳遞。比如太陽能集熱器就是一個最簡單的例子。在夏季，我們人類將光能變為熱能用來增溫冷水進行洗浴。在冬季，我們用太陽能集熱器集熱可以取暖。以往，我們人類只知道黑色物質的光熱物理作用，並不知道黑色物質內部的原子活躍性。因為白顏色物質分子結構中的電子對低能級光粒子是很難受激發躍遷的，原子內部的電場對電子的束縛力也非常強，所以就不會形成光與熱能的轉換使光線大部分折射返回。物質分子的色度越深，其原子內的電子活躍性就越強，就越容易被光子激發飄逸產生熱能。也就是說，物質原子的活躍程度越強就越容易使核外電子受能量激發而遷移。另外，原子的活躍程度也取決於原子內部電場對電子的束縛力。束縛力越大，核外電子就越不容易躍遷，也就是核外電子的一種惰性。理論中，從黑色物質過渡到白色物質之間，會形成不同等級光輻射的熱能轉換是正確的。自然界中物質的不同灰度等級，是從白色到黑色之間的過度變化也是物質分子間的不同化學組合。在自然光的光譜中包含了很多不同頻率的射線成分（紫外到紅外），白色物體對光線吸收的很少，而黑色物質會將大部分光線吸收，尤其是光譜中紫外線的吸收概率非常高。物質的顏色越深，光能的熱轉換效率就越高，
光能材料
自然光強度越大，物質的光能轉換值也就越大。這裡有一個最關鍵性的問題，那就是太陽的光輻射能。在物理學中，我們了解到了自然光是由不同頻率電磁波組成的綜合光譜，平時我們看到的只是單一的白色光。而且，光也是電磁波的一種，當物質中的電子在電磁場力的作用下就會形成力學結構變化。因黑色物質的電子非常活躍，在低能級磁場力（一般光強度）的作用下就可產生躍遷運動，這個運動過程也是原子核外層電子的能量轉換過程，當核外電子受能激發躍遷時會釋放出大量的熱能，這就是我們平時所說的太陽能集熱原理。其實，我們所說的黑色物質受光照後會產生熱能的轉變，不如說是由物質電子在電磁場力的作用下形成的熱能轉換。 其實，光與熱能轉化，不如說是電磁場力對物質內部電子的能量激發。也就是自然界中物質的電子運動構成了在磁場力作用下進行熱能和電能的交換。一般說來，物質會將光能轉變為熱能，我們不如改個說法，那就是物質粒子的躍遷形成磁能的熱轉移。太陽是一個巨大的發光體也是強大的電磁輻射源，光是某一電磁波的頻率段，自然界的溫度變化也體現出了磁場力的無所不能，也是萬有電磁定律形成了宇宙太空物質運動的能量傳遞。這種光與熱能的轉換不僅僅是針對哪些單一的物質種類，自然界中所有的物質都存在這種現象，只不過是能量轉換的多少問題罷了。根據人類能源不斷枯竭的現狀，開發利用光能轉化為熱能的技術應用已經普及到了我們生活中的每一角落。光能轉化技術應用範圍廣，成本不高，它是我們人類最為廉價和最為環保的一種節約型能源。
學術論文內容來自
1.崔骁勇，陈佐忠，杜占池. 半干旱草原主要植物光能和水分利用特征的研究． 《 草业学报 》 ， 2001 2.马立克，王成山. 计及风能/光能混合发电系统的配电系统可靠性分析． 《 VIP 》 ， 2005 3. 张其德，卢从明. CO2加富对紫花苜蓿光合作用原初光能转换的影响． 《 vip 》 ， 1996 4.胡自治，孙吉雄，张映生等. 高山线叶嵩草草地的第一性生产和光能转化率． 《 CNKI 》 ， 1988 5. 周艳虹，黄黎锋，喻景权. 持续低温弱光对黄瓜叶片气体交换、叶绿素荧光猝灭和吸收光能分配的影响． 《 分子植物(英文版) 》 ， 2004