Atomová teorie nočního vidění
Atomy jsou v neustálém pohybu. Neustále vibrují, pohybují se a točí se. Dokonce i atomy, které tvoří naše židle, jsou v neustálém pohybu. Atomy mají několik různých excitovaných stavů. Jinými slovy, mají různé energie. Pokud atomu předáme velké množství energie, přesune se z energetické hladiny základního stavu na excitovanou úroveň. Úroveň excitace závisí na množství energie aplikované na atom ve formě tepla, světla nebo elektřiny.
Atom se skládá z jádra (včetně protonů a neutronů) a mračna elektronů. Můžeme si představit, že elektrony v elektronovém oblaku se pohybují kolem jádra na různých drahách. Dosud není možné pozorovat diskrétní orbitaly elektronů, ale je snazší těmto orbitalům porozumět, když je budeme považovat za různé energetické hladiny atomů. Jinými slovy, pokud na atom aplikujeme určité množství tepelné energie, je předvídatelné, že část elektronů v orbitalech s nižší energií bude přenesena do orbitalů s vyšší energií, tedy dále od jádra.
Poté, co jsou elektrony přeneseny na vysokoenergetické oběžné dráhy, musí se nakonec vrátit do základního stavu. Elektrony přitom uvolňují energii ve formě fotonů (částic světla). Víte, atomy neustále uvolňují energii ve formě fotonů. Když se například ohřívač v toustovači zbarví jasně červeně, je to proto, že atomy jsou excitovány teplem a emitují červené fotony. Elektron v excitovaném stavu má vyšší energii než neexcitovaný elektron, a protože elektron absorboval určitou energii, aby dosáhl excitované hladiny, uvolňuje tuto energii, aby se vrátil do základního stavu. Tato energie se uvolňuje ve formě fotonů (světelná energie). Emitované fotony mají specifickou vlnovou délku (barvu), závislou na energii elektronu při uvolnění fotonu.
Jakákoli živá věc spotřebovává energii, stejně jako mnoho neživých předmětů, jako jsou motory a rakety. Výdej energie vytváří teplo. Tepelná energie zase způsobí, že atomy v objektu emitují fotony v tepelném infračerveném spektru. Čím je objekt teplejší, tím kratší je vlnová délka emitovaných infračervených fotonů. Pokud je teplota objektu velmi vysoká, fotony, které emituje, mohou dokonce vstoupit do spektra viditelného světla, počínaje červeným světlem, pak oranžovým světlem, žlutým světlem, bílým světlem a nakonec modrým světlem.
