Para entender a visão noturna, é importante entender algo sobre a luz . A quantidade de energia em uma onda de luz está relacionada com seu comprimento de onda: comprimentos de onda mais curtos têm maior energia. De luz visível, o violeta tem a maioria de energia, e vermelho tem o mínimo. Apenas ao lado do espectro de luz visível é o espectro de infravermelhos.

A luz infravermelha pode ser dividida em três categorias:

A principal diferença entre o IV térmico e os outros dois é que o IV térmico é emitida por um objeto em vez derefletida fora dela. A luz infravermelha é emitida por um objeto por causa do que está acontecendo em nívelatômico.

Átomos
Os átomos estão constantemente em movimento. Eles vibram, mover e girar. Mesmo os átomos que formam as cadeiras em que estamos sentados estão se movimentando. Os sólidos são realmente em movimento! Os átomos podem estar em diferentes estados de excitação. Em outras palavras, eles podem ter energias diferentes. Se aplicarmos muita energia a um átomo, ele pode deixar o que é chamado o nível de energia do estado fundamental e passar para um nível animado. O nível de excitação depende da quantidade de energia aplicada ao átomo por meio de calor, luz ou eletricidade.

Um átomo consiste de um núcleo (contendo prótons e nêutrons) e uma nuvem de elétrons. Pense dos elétrons nessa nuvem circulando como o núcleo de muitas órbitas diferentes. Embora as opiniões mais modernas do átomo não representam órbitas discretas para os elétrons, ele pode ser útil para pensar nessas órbitas como os diferentes níveis de energia do átomo. Em outras palavras, se aplicarmos um pouco de calor a um átomo, podemos esperar que alguns dos elétrons nos orbitais de menor energia seria transição para orbitais de energia mais elevados, indo mais longe do núcleo.

Uma vez que um elétron se move para uma órbita de maior energia, que, eventualmente, quer voltar para o estado fundamental. Quando isso acontece, ele libera sua energia como um fóton - uma partícula de luz. É possível ver átomos liberando energia como fótons o tempo todo. Por exemplo, quando o elemento de aquecimento em uma torradeira torna-se vermelho brilhante, a cor vermelha é causada por os átomos excitados pelo calor, liberam fótons vermelhos. Um elétron animado tem mais energia do que um elétron descontraído, e assim como o elétron absorveu uma quantidade de energia para alcançar este nível animado, ele pode liberar esta energia para voltar ao estado fundamental. Esta energia emitida é sob a forma de fótons (a energia da luz).O fóton emitido tem um comprimento de onda muito específico (cor) que depende do estado de energia do elétron quando o fóton é liberado.

Tudo o que é vivo usa energia, e assim fazer muitos artigos inanimados, como motores e foguetes . O consumo de energia gera calor. Por sua vez, o calor faz com que os átomos em um objeto para disparar fótons no espectro térmico do infravermelho. Quanto mais quente o objeto, menor o comprimento de onda do fóton infravermelho que ele libera. Um objeto que está muito quente vai mesmo começar a emitir fótons no espectro visível, brilhando em vermelho e, em seguida, movendo-se através de laranja, amarelo, azul e branco acabou. Não deixe de lerComo funcionam as lâmpadas , Como funciona o laser e Como funciona a luz para obter informações mais detalhadas sobre a emissão de luz e fótons.

Na visão noturna, imagens térmicas aproveita essa emissão infravermelha. Na próxima seção, vamos ver como ele faz isso.